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中國首顆量子衛星來了！本月中下旬就將發射

據央視報道，我國首顆量子科學實驗衛星即將於本月中下旬擇機發射升空，目前這顆衛星在發射前的準備工作已經基本完成。量子科學實驗衛星系統總師朱振才表示，在塔架上以後，已完成衛星在發射狀態的全面的測試和檢查。在前幾天，配合發射場和運載、測控系統，完成了發射場的第4次總檢查。

從量子衛星7月初運抵酒泉衛星發射中心後，相關部門對衛星開展了為期20余天的技術區測試與檢查工作，包括衛星的光學性能、電性能，及安裝精度的檢驗，另外為衛星供電的太陽能陣帆板也已經安裝完畢。

作為我國發射的首顆量子科學實驗衛星，同時是世界上首顆量子衛星，其科技含量及精密程度都達到該研究領域前所未有的高度，因此衛星載荷的安全性極其重要，在衛星發射當天，系統工作人員還將對其進行最後的檢測和狀態設置的確認。

朱振才表示，在技術區的測試，包括在裝到火箭上，塔架上的測試，衛星的狀態都是良好的。到目前為止，衛星的各項指標都是達到我們的設計要求，衛星的工作狀態是正常的，產品應該狀態非常好。

通過3D模型可知，這顆量子衛星是一個立方體，高1.7米左右、重640公斤，內部構造分成上下兩層：下層是衛星的常規裝置，上層是和實驗相關的量子衛星的核心裝置。這些裝置主要是參與量子衛星實驗中的一些核心部件，將同地面實現與量子相關的一系列實驗。

那麽，量子究竟是什麽?

我們知道構成物質的最小單元是基本粒子，而量子就是質量、體積、能量等各種物理量的最小單元，而且它也要以某種粒子狀態存在。我們看到的光，其實是以光子為單位一份一份地變化的。我們大可以打開腦洞，想象一下，我們一舉手投足間，一個呼吸，就有上萬億的量子在移動。

最早，量子是被一個叫普朗克的德國物理學家在1900年提出來的，後來陸陸續續經過許多科學家的努力，其中也包括大名鼎鼎的愛因斯坦，量子科學體系不斷完善。

說到量子，它有兩個堪稱神奇的絕技，就是“分身術”和“遠程心靈感應”。別小看這兩門功夫，要知道最強悍的量子計算機和最安全的量子通信，關鍵靠的就是它們。量子的“分身術“也叫量子疊加，就是一個量子可以同時存在好幾種狀態。那麽”分身術“幹嘛用呢?首先一個應用就是幫我們的計算機實現並行計算。這能力 有多強?舉個例子，如果我們分解一個300位的大數，用現在的計算機，需要15萬年，用量子的”分身術“幫我們並行運算，只要一秒鐘就可以算出來。

量子的另一個絕技”遠程心靈感應“，學名叫量子糾纏。就是如果兩個相似的量子距離足夠近，就會發生糾纏，然後你把他們分開無論多遠，這 兩顆量子的狀態就好像一對有心靈感應的雙胞胎一樣，一個開心，另一個也會笑，一個哭了，另一個一定也難過，這個可能是科學中最奇特的現象之一。

神奇的量子還有兩個怪癖：不可分割、不可克隆。別嫌它古怪，要想做量子保密通信還真得靠這兩個才行。利用量子的這兩個怪癖，可以制作出最安全的保密鑰匙，可以讓我們目前的信息傳輸變得更安全。

中國將發射世界首顆量子衛星 命名為“墨子號”

8月15日消息，我國自主研制的世界首顆量子衛星，當天被正式命名為“墨子”。墨子是墨家學派的創始人，也是戰國時期著名的思想家、教育家、科學家。近日，長征二號丁運載火箭搭載的我國首顆量子衛星“墨子”，即將升空。

潘中科院院士建偉認為，中國人的祖先里有很多非常偉大的科學家，我們之所以取“墨子”這位古代先賢的名字做衛星的名字，也是對中國傳統文化的一份自信與敬意。全球首顆量子科學實驗衛星即將帶著探索星地量子通信的使命升空。

世界首顆量子科學實驗衛星將於本月中下旬擇機在酒泉衛星發射中心發射升空。目前，這顆衛星發射前準備工作已經基本完成。量子科學實驗衛星系統總師朱振才表示，衛星各項指標都達到了設計要求，工作狀態正常，產品狀態非常好。

我國量子科學實驗衛星質量約640千克，由長征-2D運載火箭發射，運行於500千米太陽同步軌道，軌道傾角為97.37°，設計在軌運行壽命2年。科學家已在相距300千米的地面成功進行了量子糾纏實驗，而量子科學實驗衛星將把這個實驗帶到外層空間，連接中國和歐洲之間的量子通信網，旨在建立衛星與地面遠距離量子科學實驗平臺，在國際上首次在空間大尺度下實現星地自由空間量子密鑰生成和分發，以及量子隱形傳態實驗等。

世界首顆量子衛星“墨子號”發射成功：無條件安全通信成可能

2016年8月16日1時40分，我國在酒泉衛星發射中心用長征二號丁運載火箭成功將世界首顆量子科學實驗衛星“墨子號”發射升空。這將使我國在世界上首次實現衛星和地面之間的量子通信，構建天地一體化的量子保密通信與科學實驗體系。

量子衛星首席科學家潘建偉院士介紹，量子通信的安全性基於量子物理基本原理，單光子的不可分割性和量子態的不可複制性保證了信息的不可竊聽和不可破解，從原理上確保身份認證、傳輸加密以及數字簽名等的無條件安全，可從根本上、永久性解決信息安全問題。

量子衛星2011年12月立項，是中科院空間科學先導專項首批科學實驗衛星之一。其主要科學目標一是進行星地高速量子密鑰分發實驗，並在此基礎上進行廣域量子密鑰網絡實驗，以期在空間量子通信實用化方面取得重大突破;二是在空間尺度進行量子糾纏分發和量子隱形傳態實驗，在空間尺度驗證量子力學理論。

工程還建設了包括南山、德令哈、興隆、麗江4個量子通信地面站和阿里量子隱形傳態實驗站在內的地面科學應用系統，與量子衛星共同構成天地一體化量子科學實驗系統。

潘建偉表示，我國自主研發的量子衛星突破了一系列關鍵技術，包括高精度跟瞄、星地偏振態保持與基矢校正、星載量子糾纏源等。量子衛星的成功發射和在軌運行，將有助於我國在量子通信技術實用化整體水平上保持和擴大國際領先地位，實現國家信息安全和信息技術水平跨越式提升，有望推動我國科學家在量子科學前沿領域取得重大突破，對於推動我國空間科學衛星系列可持續發展具有重大意義。

本次任務還搭載發射了中科院研制的稀薄大氣科學實驗衛星和西班牙科學實驗小衛星。量子衛星發射入軌後將進行3個月左右的在軌測試，然後轉入在軌運行階段。

量子衛星工程由中科院國家空間科學中心抓總負責;中國科學技術大學負責科學目標的提出和科學應用系統的研制;中科院上海微小衛星創新研究院抓總研制衛星系統，中科院上海技術物理研究所聯合中科大研制有效載荷分系統;中科院國家空間科學中心牽頭負責地面支撐系統研制、建設和運行;對地觀測與數字地球科學中心等單位參加。

據介紹，長征二號丁運載火箭由中國航天科技集團公司所屬上海航天技術研究院研制。此次發射是長征系列運載火箭的第234次飛行。

據潘建偉介紹，到2030年左右，中國力爭率先建成全球化的廣域量子保密通信網絡。在此基礎上，構建信息充分安全的“量子互聯網”，形成完整的量子通信產業鏈和下一代國家主權信息安全生態系統。

繼量子衛星之後，潘建偉團隊還計劃開展空間站“量子調控與光傳輸研究”項目，研究星間量子通信技術等，同時進行量子密鑰組網應用等研究，為下一步衛星組網奠定技術基礎。

“隨著中國科技的迅猛發展，我相信量子通信將在10年左右時間輻射千家萬戶。期盼在我有生之年，能親眼目睹以量子計算為終端、以量子通信為安全保障的量子互聯網的誕生。”潘建偉說。

一個巨大的進步：國際著名科學家評中國首顆量子科學實驗衛星

林梅 2016-08-16 11:19

文章授權轉載自知識分子公眾號（ID：The-Intellectual)，作者林梅。

國際同行如何看“墨子”？

2016年8月16日淩晨1：41，備受矚目的中國首顆量子科學實驗衛星“墨子”在酒泉成功發射升空。

這顆衛星肩負著怎樣的使命？它的科學價值是什麽？全球的量子信息研究格局是否會因此改變？國際同行如何看待全球首顆量子科學實驗衛星的發射？

《知識分子》特邀部分國際同行對全球首顆量子科學實驗衛星發表評論。

意大利帕多瓦大學光學和激光納米技術教授Paolo Villoresi（圖片來源：Microsoft Academic Search）

對於量子信息研究來說，地面上的量子通信應用進展迅速，但自由空間量子通信還很落後，所以衛星在太空中實現量子通信實驗是一個巨大的進步。

中國的量子空間衛星將為全球量子通信系統提供一個試驗臺。事實上，此次太空中有一些開放的實驗項目我們是很感興趣的。

我想，空間量子通信最初可能有點像早期的人造衛星,比較笨拙——被稱為“無用的大塊鐵”，但一段時間後,就會變得像彩虹般有趣，提供很多有用的服務和信息。

維也納大學物理學教授Anton Zeilinger（圖片來源：vcq.quantum.at）

我們正在與QUESS（Quantum Experiments at Space Scale，空間尺度的量子實驗）的團隊進行合作，我們負責搭建歐洲的地面站。合作進行得很順利。在我看來，中國和奧地利之間實現洲際量子密鑰分發將是最有趣的。未來，全球範圍的量子互聯網必然包括地面網絡連接和空間網絡連接，而QUESS將首次提供洲際網絡鏈接。

這是首次實現全球尺度下的量子通信，是邁向未來量子互聯網的重要一步。另外，它將提供迄今為止最大尺度的量子糾纏驗證，未來如果運行順利，它也一定會為相對論的驗證提供重要信息。

中國在基礎量子實驗及其應用領域都做得非常出色。在下一次量子革命中，中國無疑是一個主要參與者。

諾貝爾物理學獎得主、伊利諾伊大學香檳分校物理學教授Anthony J. Leggett（圖片來源：physics.illinois.edu）

在太空上遠距離地對量子力學的預測進行檢驗，我認為這將是非常有趣的一項試驗。我特別感興趣的是（即便在這顆衛星上無法實現），讓人類觀測員進行“貝爾－EPR”的測試[1]；假設他們的報告能夠得出明確的結果，那麽這就會為客觀的定域性理論等此類問題的“棺材”上釘上最後一根釘子。

如果此次量子科學實驗衛星上的實驗能夠獲得成功，那麽它肯定會為最終的“量子互聯網”打下堅實的基礎。但量子互聯網是否將成為未來全球通信的潮流？我認為，量子互聯網是否會建立起來，這取決於國際社會是否認為這種系統的收益是否大於成本。

（以上引自Anthony J. Leggett接受《科學新聞》時給出的評論，《知識分子》獲《科學新聞》授權使用。）

從原理到應用，深度解讀中國首顆量子科學實驗衛星

“如果能弄明白為什麽會有量子糾纏，我立即死都願意。”中國科學技術大學物理學教授潘建偉不久前在央視《開講啦》曾這樣表示。

潘建偉在央視《開講啦》

20多年前，潘建偉因對量子力學著迷而選擇了從事量子光學、量子信息和量子力學基礎問題檢驗的研究。

“墨子”的升空，在科學上將進一步檢驗量子力學基本原理。 

在人類科學史上，可能沒有一個學科像量子力學這樣，幾乎動用了近代所有物理學家的智慧，其本質仍在幽暗中閃爍，令人困惑。 

“如果誰不為量子論而感到困惑，那他就是沒有理解量子論。”

說這話的人不是別人，是量子物理學大師級人物——尼爾斯·玻爾（Niels Henrik David Bohr）。

尼爾斯·玻爾。來源：Wiki

在量子的世界里，盒子里的一只貓可以既死又活，直至我們打開盒子看看它；相距遙遠的一對粒子可以存在“心靈感應”，一個粒子的狀態隨另一個瞬時變化。前者，我們叫它“量子疊加”，而後者，則是“量子糾纏”。 

量子態疊加是指粒子可以同時處於不止一種狀態的相幹疊加。例如，同一時刻，電子自旋方向可以既是順時針又是逆時針，或者原子同時處於激發態和基態[2]。而量子糾纏是指，兩個微觀世界的粒子可以具有某種狀態上的關聯，無論它們距離多遠，只要其中一個被測量到處於某種狀態，另一個也會在同時塌縮到某種狀態。 

量子世界里這兩種帶有神秘色彩的性質讓無數物理學家為之著迷。在探尋其本質的道路上，世界上最頂尖的大腦共同推動著量子物理革命的發生，經典物理的大廈轟然倒塌。人類花了百年的時間，試圖探究量子世界的圖景。

1量子密鑰的應用

科學家現在還無從得知量子疊加的機制，但這一現象早已被實驗證實並走向應用，其中，量子密鑰是發展最為迅猛的一個。

在人類的通信史上，信息傳遞得更快、更遠、更安全、更高效，一直是人類追求的方向。而以量子理論為基礎的量子通信技術，以其絕對的保密性能，被看作是未來保障信息安全的有力工具。

所謂密鑰，顧名思義，就是用來加密和解密的密碼本，我們可以想象成用來加鎖和解鎖的鑰匙。

在傳統的密碼學中，采用的密鑰有兩種——公鑰和私鑰。私鑰是一種對稱密鑰——加密的人和解密的人用同一套密碼，好比加鎖和解鎖的人用同一把鑰匙。這種方法有一個致命缺陷，那就是即使不惜耗費資源，一次一密，也很難保證這把鑰匙半路不被人偷看、複制。所以，在實際應用中，公鑰是更普遍的選擇，它是一種非對稱密鑰，加鎖和解鎖用的鑰匙不一樣，解密用的密碼需要對公鑰進行大數分解之類的複雜算法才能得到，也就是說，這種秘鑰即使被竊聽複制也沒關系，它的安全性依賴於複雜的算法，理論上竊聽者破解起來需要成千上萬年。

但是隨著竊聽者計算能力的提高，特別是量子計算機一旦成為現實，這些複雜的算法破解起來很可能易如反掌。怎麽辦？有量子計算機，就有量子密鑰。

與傳統私鑰不同的是，量子密鑰的密碼本再也偷不走，因為這種密碼本是由微觀量子態表示的量子密碼。

根據量子物理的基本原理，微觀量子態不可分割、不可克隆，就比如盒子里那只既死又活的貓，你一旦打開盒子看，貓就要麽死要麽活，再也不是原先那種既死又活的狀態了，這一性質從原理上保證了量子密鑰的安全性。

以著名的BB84協議[3]為例，信息的發送方發送一個個單光子給接收方，接收方收到光子後，逐個進行測量。對於微觀量子態來說，測量方式會影響測量結果，接收方只有用與發送方一致的測量方式，才能得到與發送方一致的結果。所以，接收方將接收每一個光子時的測量方法告訴發送方。發送方通過對比，保留下與自己測量方式相同的那些光子，告訴接收方，這就形成了量子密鑰。根據不可克隆原理，如果有人中途對光子進行攔截和測量，會改變光子的狀態，竊聽行為也就無法得逞。

因此，到目前為止，量子通信實際上指的就是量子密鑰分配技術，也就是傳送密鑰。對通信雙方來說，只要交換並確認共享了絕對安全、且隨時可以更換的密鑰，再用此密鑰對數據進行加密，那麽即使在普通網絡上傳送理論上也是絕對安全的。

當然，原理上的絕對安全不意味著實現起來完全沒有漏洞，實際使用中，光子源品質好壞、探測器效率高低等等，都可能成為攻擊者的目標。但這些都是技術層面上的問題，只要量子力學依然奏效，量子通信的絕對安全就值得期待。

2星地量子通信與全球量子通信網絡

因為全球光纖網絡的飛速發展，基於光纖技術的量子通道是最容易建立的。但人們很快發現，光纖的衰減效應成為量子通信技術向遠距離發展難以逾越的門檻。

在經典通信下，光纖信號的衰減可以通過放大器件進行放大後傳輸，只要建立好中繼站，光纖網絡便可以遍布全球。但到了量子通信，由於信息載體是單個的光子，量子的不可複制性也決定了單光子的信號是不可放大的，由於光纖固有的光子損耗，光量子傳輸很難更遠距離拓展。

基於自由空間[4]的量子通信技術則成為當前實現全球量子通信網絡的一個最優選擇。

考慮到地球曲率、傳輸距離、大氣、天氣等影響，在地球表面，100公里級別的自由空間的量子密鑰分發幾乎已經是極限，於是，基於低軌衛星中轉的量子通信可謂實現目標的最佳方案。

外太空的真空環境對光的傳輸來說是最好的媒介，幾乎不存在大氣引起的衰減和退相幹效應，利用衛星作為中轉平臺，科學家們可以在地球上的任意兩點之間建立起量子信道，極大地擴展了光子的傳輸距離。

理論上，只要我們能夠實現將光子傳出大氣層，配合星載平臺技術和光束精確定位技術，就有可能實現真正覆蓋全球的量子通信網絡。

3中國首顆量子衛星

由中國科學院院士潘建偉擔任首席科學家的中國首顆量子科學實驗衛星，8月16日淩晨在酒泉衛星發射中心由長征二號丁運載火箭發射至高度為500公里的預定軌道，衛星有效載荷包括量子糾纏源、量子糾纏發射機、量子密鑰通信機和量子實驗控制與處理機，共同完成糾纏光子的生成、發送、地面通信以及實驗控制。

廣域量子通信網絡。來源：qnet.ustc.edu.cn

同時，地面建設有四個量子通信地面站（南山、德令哈、興隆、麗江量子通信地面站）和一個空間量子隱形傳態實驗站（阿里量子隱形傳態實驗平臺），在中國科學技術大學的量子科學實驗衛星控制中心的指揮和調度下，完成四項重要的科學實驗：星地高速量子密鑰分發實驗、廣域量子通信網絡實驗、星地量子糾纏分發實驗、地星量子隱形傳態實驗。

地星量子隱形傳態。來源：qnet.ustc.edu.cn 

其中，四個量子通信地面站主要參與量子密鑰分發和量子糾纏分發，前者需要借助高精度的捕獲、跟蹤、瞄準系統，在地面與衛星之間建立超遠距離的量子信道，進行衛星與地面之間、基於誘騙態和基於糾纏的量子密鑰生成和分發，實現衛星與地面之間以量子密鑰為核心的絕對安全的保密通信試驗，並在此基礎上，與光學地面站及其附屬的局域光纖量子通信網絡相結合，通過衛星中轉的方式組建真正意義的廣域量子通信網絡；而後者，則需要衛星上的量子糾纏光源同時向兩個地面站分發糾纏光子，在完成量子糾纏分發後，對糾纏光子同時進行獨立的量子測量。通過對千公里尺度上量子糾纏態的觀測，開展空間尺度量子力學完備性檢驗的實驗研究。

而西藏阿里站的主要任務是配合衛星一起進行量子隱形傳態研究。該實驗將在量子存儲的幫助下，探索衛星與地面之間真正意義遠距離量子隱形傳態的可行性，在類空間條件下完成量子力學非定域性的實驗檢驗。

西藏阿里地面站。來源：qnet.ustc.edu.cn

另外，衛星在軌還將首次進行洲際量子密鑰分發，衛星產生成對糾纏態光子，並將它們中的一方發送至位於北京和維也納的地面站，進而生成密鑰，連接中國和歐洲的量子通信網。

但是，在太空進行這些實驗難度相當大，地面站和在軌的衛星進行通信，需要根據衛星軌道和望遠鏡的天文指向，在地面站和衛星之間建立一個鏈路，地面站跟瞄要達到相當高的精度，才能建立捕獲並維持穩定的鏈路對準，完成量子通信。在衛星高速飛行的同時，如何保證衛星上的兩個激光器同時瞄準相距遙遠的兩個地面站，並同時傳輸密鑰？這種衛星與兩個地面站的高精度跟瞄在國際上也屬首次。此外，近衍射極限量子光發射、高保偏量子信號的偏振調制、高品質的糾纏光子源等等，都是這顆衛星的技術法寶。因此，這顆衛星帶上天的是科研團隊多學科、長時間在量子密鑰分發、多光子糾纏、量子隱形傳態等方面技術水平的集中體現。

4“天地一體化”網絡初步建成

中國此次發射的量子衛星主要任務是將地面上的量子糾纏實驗“搬到”外層空間，即通過連接地面上的量子通信網，完成星地量子保密通信、星地量子糾纏分發、星地量子隱形傳態等實驗。

可以說，這顆量子衛星肩負著科學和技術的雙重使命。

從科學的角度說，量子糾纏和量子隱形傳態，是量子力學領域當中最“詭異”的現象，連愛因斯坦也為此困擾，稱之為“幽靈般的超距作用”。雖然量子通信體系速度無法突破光速，但兩個遙遠糾纏粒子之間的“非局域”關聯，仍不時地試探著相對論的邊界。此次衛星在軌，就是首次在大尺度的空間對量子理論進行相關檢驗，即驗證糾纏光子分開千公里的尺度後，是否依然保持糾纏特性，並千公里的尺度上通過測量貝爾不等式，檢驗量子力學基本原理。

而從技術的角度，衛星在軌的重要實驗目標就是完成星地量子保密通信。這是目前世界唯一的星地量子信道，下一步，通過衛星將地面站、地面光纖網絡及其他地面終端連接，如果運行順利，天地一體化的量子通信網絡將初步成為現實，人們有望實現全球量子密鑰初步業務化運行。

完整的空地一體廣域量子通信網絡體系的構建，在國防、政務、金融和能源等領域將率先加以廣泛應用，與經典通信網絡進行連接，形成具有國際引領地位的戰略性新興產業和下一代國家信息安全生態系統。

值得一提的是，“墨子”衛星的此次洲際量子密鑰分發演示，也為國際同行開放了天地一體化實驗平臺。國內外同行均可申請使用衛星與自建地面站開展各種方案的星地量子密鑰分發和提取的關鍵技術研究。

5展望“全量子時代”

若要通過星地量子廣域網的方式實現覆蓋全球的量子通信，一個可以預見的方案是：地面的局域網（比如實用化城域光纖量子通信網絡）可以利用量子中繼技術建立並實現傳輸和覆蓋，而在兩個區域之間利用衛星實現自由空間光量子傳輸和衛星平臺的中繼，從而實現兩個分隔遙遠的地面光纖網絡的相互聯通。

更進一步，未來若發射更多的量子通信衛星，空間衛星有望形成網絡，那時基於衛星網絡的全球化量子通信可能成為現實。通過衛星組網，可以有效突破地影區限制，星載量子存儲、星間量子中繼、超遠距離量子糾纏分發都可以通過衛星網絡實現。

我們甚至可以大膽想象，有一天，互聯網將以量子計算機作為節點，通過量子信道進行連接，量子網絡中傳送的信息大部分不再是經典的0或1，而是由量子態，高效率的量子計算配合高保密的量子通信，“量子互聯網”得以實現。

雖然距離這一天還有很長的路要走，但是當那一天到來的時候，我們的下一代回望過去也許會感嘆，自全球首顆量子衛星“墨子”號升空始，基於衛星的全球化量子通信網絡建成後，錦江春色，玉壘浮雲，全世界的通信格局得以深刻改變。

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【Tech|業界大事件】

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SpaceX火箭爆炸 致FB首顆衛星被摧毀
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Dropbox 6000萬用戶遭遇數據泄露

美國雲存儲服務Dropbox周三確認，2012年發現並披露的一次數據泄露事故影響要比之前預計的更嚴重，受影響的帳號超過6000萬。Dropbox表示，上周已為所有受影響用戶重置了密碼，這些用戶主要是在2012年年中之前就註冊，且隨後從未修改過密碼的人。Dropbox信任和安全負責人帕特里克·海姆在一份聲明中稱：“這不是新的信息安全事故。沒有證據表明，Dropbox用戶的帳號被不當訪問。我們可以確認，上周進行的密碼重置能保護所有受影響的用戶。即使密碼被破解，在重置後這些密碼也無法用於訪問Dropbox賬號。”

全球23家運營商聯手推免費公共WiFi

近日，由無線寬帶聯盟(Wireless Broadband Alliance)在全球發起了一項“城市WiFi漫遊計劃”，該計劃目前將由23家電信運營商聯手部署，在全球多個城市為旗下用戶提供免費的公共WiFi漫遊。“城市WiFi漫遊計劃”倡議的第一階段試點，將整合紐約、巴塞羅那、都柏林、新加坡、舊金山和聖何塞的公共WiFi網絡資源。截至目前，參與該計劃的全球電信巨頭已經包括AT&T、英國電信、中國移動、韓國電信、NTT DoCoMo、Orange、香港電訊、SK電訊、Sprint、瑞士電信、新西蘭電信、澳大利亞電信、Telus和T-Mobile USA等。

【Tech|奇點】

牧羊犬將下崗?“機器人牛仔”上線放牧

最近，悉尼大學的科學家研發出一種“機器人牛仔”，用來放牧牛群，甚至可能看護其他牲畜。澳大利亞的一個牧場正在試運行這款機器人。這款被稱作“斯瓦格波特”(Swag Bot)的機器人樣機用電池作為動力，四輪驅動，在平坦的地面上能夠以最高20公里的時速移動。斯瓦格波特是遙控操作，能夠越過障礙物，甚至可以牽引重型拖車。科學家計劃給它裝上傳感器，讓它可以持續監控牛群，特別是對可能生病的牛只進行判斷。研究人員希望，該機器人在3年內投入使用，屆時牧羊犬的工作將可由“機器人牛仔”取代。

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中國下月發射全球首顆脈沖星導航衛星 實現三大科學目標

據人民網報道，2016年11月，我國將發射全球首顆脈沖星導航試驗衛星（XPNAV-1），探索宇宙中那些最神秘的脈沖星，探索X射線脈沖星導航技術可行性。

利用X射線脈沖星實現航天器長時間高精度自主導航，是當前國際航天前沿技術研究熱點，由此，可能引發時空基準的重構。

茫茫宇宙中，存在一種星體，密度極大、直徑極小、自轉極快，並且以自轉周期為間隔，不停地向外發射脈沖式電磁波。

這就是所謂的脈沖星。脈沖星的存在，就好像無邊的宇宙中閃亮的燈塔，可以用來作為星際導航的“地標”。由於脈沖星每秒鐘旋轉可達上千次，而且自轉周期極其穩定，準確度比目前最穩定的氫原子鐘還要高1萬倍以上，被譽為“自然界最精準的天文時鐘”。

航天科技集團公司五院脈沖星導航試驗衛星科學任務系統總設計師帥平表示，脈沖星可以發射各種類型的電磁波，通常把在X射線頻段上輻射信號的脈沖星叫做X射線脈沖星。由於X射線易於小型化設備探測與處理，因此X射線脈沖星非常適合用來導航。目前，人類已經發現了160多顆X射線脈沖星。

帥平指出，脈沖星導航，可以為導航衛星提供導航信息。帥平告訴記者，目前所有的航天器，包括導航衛星，都需要多個地面站對它們進行密切的跟蹤測量，以確定其位置。“如果導航星座能自主導航，將有效地減輕地面測控系統的工作負擔，減少測控站的布設數量，降低衛星導航系統的建設和長期運維費用。”

深空探測更是受制於目前的導航技術。“由於距離越遠信號越弱，探測器飛的越遠，地面測控的負擔會越來越大。”帥平說。脈沖星導航的出現，為宇宙航行提供了更廣闊的可能性。

另外，由於X射線很難穿透大氣層，因此脈沖星導航系統不能直接對地面進行導航，主要是為大氣層外的飛行器提供導航。

帥平介紹，這顆衛星上天後要實現三大科學目標：首先，實測兩種不同類型的探測器性能；第二，探測蟹狀星雲脈沖星(Crab)。這兩個目標實現後，再進一步探測其他脈沖星，建立試驗型數據庫，探索新型導航技術。

然而，這一切，僅僅是個開始，脈沖星導航的路還很長。後續，五院脈沖星導航團隊還計劃用5~10年的時間，持續探測26顆脈沖星，建立精確的脈沖星導航數據庫；在此基礎上，嘗試開展脈沖星導航的應用研究。

中國首顆AIS商用衛星計劃明年發射 和德宇航負責運營

據新華社報道，記者從正在上海舉行的第十八屆中國國際工業博覽會上獲悉，我國首顆AIS商用業務衛星計劃明年在太原衛星發射中心由長四丙火箭發射。

AIS是船舶自動識別系統(Automatic Identification System)的簡稱，AIS系統是海事監管的重要手段。近年來，美國、加拿大、歐洲星載AIS領域的發展極為迅速，已建立起全球性的商用AIS星座。衛星AIS信息服務從政府海事部門安全監管需求，向經營性AIS信息服務發展，並產生了廣泛的經濟效益。

我國AIS商用衛星尚處於起步階段。首顆AIS商用業務衛星由中國航天科技集團上海航天技術研究院抓總研制，並在第十八屆中國國際工業博覽會上首次亮相。1日晚，上海航天技術研究院與北京和德宇航技術有限公司在珠海簽署了研制合同與戰略合作協議。

根據協議，上海航天技術研究院作為總承包商，負責研制“精致”AIS系列商用衛星，並提供發射和應用的一體化服務，首顆衛星計劃於2017年上半年搭載長征四號丙火箭發射;北京和德宇航技術有限公司負責衛星的在軌運營和AIS信息服務。

記者在上海工博會上看到，這顆“精致”的AIS商用業務衛星1：1的模型，“個頭”與按1：3的比例縮小的風雲三號衛星相當。衛星平臺質量30千克，長期功耗40瓦;設計最大載荷質量45千克(占衛星的最大比重60%);設計承載最大載荷長期功耗60瓦，短期功耗75瓦;設計最大數傳速率120兆。

據介紹，計劃明年發射的我國首顆AIS商用業務衛星，將裝載具有國際領先水平的第四代長壽命系列星載AIS接收機，用以搜集船舶在海洋上的位置、標識等信息，並將采集到的船舶信息傳輸給地面站，用於實現廣域海上船舶監測。衛星成功發射並在軌運行後，平均一天可解碼來自不少於6萬艘船舶的200萬條消息。

世界首顆量子衛星“墨子號”在軌交付 開始正式科學實驗

據新華社報道，今日，我國發射的世界首顆量子科學實驗衛星“墨子號”圓滿完成了4個月的在軌測試任務，正式交付用戶單位使用。中國科學技術大學、中科院微小衛星創新研究院、西安衛星測控中心、中科院國家空間科學中心等單位相關領導在交付使用證書上簽字。

“墨子號”是由我國完全自主研制的世界上第一顆空間量子科學實驗衛星，於2016年8月16日發射升空。“墨子號”的主要應用目標是通過衛星和地面站之間的量子密鑰分發，實現星地量子保密通信，並通過衛星中轉實現可覆蓋全球的量子保密通信。“墨子號”可以在千公里外的外太空以10kbps的速率給地面站分發量子密鑰，比地面同距離光纖量子通信水平提高了15個數量級以上。該項技術突破不僅使得我國具備了對光纖無法覆蓋的地區(如我國的南海諸島、駐外使領館、遠洋艦艇等)直接提供高安全等級量子通信保障的能力，並為我國未來構建覆蓋全球的天地一體化量子保密通信網絡提供可靠的技術支撐。

量子科學實驗衛星在軌測試階段全面完成了衛星平臺測試、有效載荷自測試和天地一體化鏈路測試，衛星平臺和有效載荷工作一切正常，成功構建了星地單向、星地雙向、地星單向量子信道，系統信道效率、時間同步精度、跟蹤瞄準精度均超過系統指標要求，可以滿足空間量子科學實驗的要求。

在交付儀式上，量子科學實驗衛星工程常務副總師王建宇研究員向與會領導和專家做了衛星在軌測試總結報告，並表示量子衛星已經在世界上首次建立了天地一體化量子通信實驗測試平臺，具備了開展空間量子科學實驗的條件。量子科學實驗衛星首席科學家潘建偉院士代表科學研究團隊做了量子衛星壽命期工作安排報告。據潘建偉介紹，目前研究團隊正在有條不紊地開展相關科學實驗工作，已獲取了初步的實驗數據。研究團隊對順利完成星地量子密鑰分發實驗、廣域量子密鑰應用演示實驗、星地雙向量子糾纏及地星量子隱形傳態實驗全部預先設定的科學實驗任務充滿信心。

2016年底，“墨子號”和人類首次探測到引力波等重大成果共同入選英國《自然》雜誌點評的年度國際重大科學事件；“墨子號”作為唯一誕生於美國本土之外的創新技術入選《科學美國人》評選的2016年度“改變世界的十大創新技術”；近日，《華爾街日報》針對中國科技的高速發展給出了標題為“沈寂了一千年，中國誓回發明創新之巔”的專題文章，將“墨子號”量子科學實驗衛星作為中國創新能力提升的重要標誌。

中國首顆1米分辨率C頻段多極化合成孔徑雷達衛星正式投入使用

據中國之聲《央廣新聞》報道，今天，國防科工局召開發布會宣布，我國首顆1米分辨率C頻段多極化合成孔徑雷達衛星高分三號正式投入使用。

高分三號衛星是我國首顆長壽命設計的低軌遙感衛星，在研制過程中采取了50多項創新技術，綜合技術達到國際同類衛星先進水平。高分三號衛星具備波成像等12種成像模式，是世界上成像模式最多的合成孔徑雷達衛星，分辨率最高可達到1米，是世界上C頻段多極化合成孔徑雷達衛星中分辨率最高的衛星。同時，它首次采用星上自主健康管理系統，可針對潛在安全問題提前報警並提供自主管理策略。高分三號衛星研制過程也推動了相關領域的技術發展，帶動了多學科綜合設計水平的研究和應用。

高分三號衛星不受到雲雨等天氣條件的限制，可全天侯、全天時監視監測全球海洋和陸地資源，是高分專項工程實現時空協調、全天候、全天時對地觀測目標的重要基礎，服務於海洋、減災、水利、氣象以及其他多個領域，為海洋監視監測，海洋權益維護和應急防災減災等提供重要技術支撐，對海洋強國、“一帶一路”建設具有重要意義。

高分三號衛星去年8月發射升空，今天正式交付使用。在軌運行五個月時間內，圓滿完成了衛星平臺系統測試、衛星載荷系統功能測試、星地一體化和地面系統測試等任務，狀態良好，達到研制要求。測試結果也表明，它成功實現了在不同模式下1米至500米分辨率，10千米至650千米幅寬的對地觀測。

高分三號任務由國防科工局負責統一組織實施。衛星、運載火箭系統分別由中國航天科技集團公司所屬中國空間技術研究院、上海航天技術研究院抓總研制，中國科學院遙感與數字地球研究所負責數據接收與傳輸，中國資源衛星應用中心負責數據處理與分發，國家海洋衛星應用中心、民政部衛星減災應用中心、水利部水利信息中心、國家衛星氣象中心等單位負責衛星應用示範。

中國計劃在2017年發射全球首顆專業夜光遙感衛星

記者8日從中國航天科技集團獲悉，計劃在2017年發射全球首顆專業夜光遙感衛星“珞珈一號”01星，在2019年發射“珞珈一號”02星，用以驗證雷達衛星多角度成像模式。

據中新社報道，“珞珈一號”科學實驗衛星由武漢大學多位院士領銜研發。衛星研發團隊首席科學家李德仁院士說，01星重約10千克，將側重於應用夜光遙感技術，目前研制進展順利，發射後將為宏觀經濟分析、“一帶一路”建設決策等提供數據;02星側重於應用雷達技術，未來可以用於勘測探查目標物及監測地形地表變化。

專家介紹，“珞珈一號”01星搭載了高靈敏度夜光相機，其精度將達到地面分辨率100米。“夜間可看見長江上所有亮燈的大橋，獲取精度高於當前美國衛星的夜景圖片。”武漢大學測繪遙感信息工程國家重點實驗室副教授李熙說。此前他曾借助夜光遙感影像，反映出敘利亞、伊拉克等地的戰亂殘酷程度，研究成果被聯合國安理會引用。

“珞珈一號”02星由武漢大學與中國航天科技集團聯合研發。中國航天科技集團五院衛星型號總設計師張慶君說，該星是滿足1:50000測繪精度的多角度成像新體制雷達衛星，衛星設計具有條帶、聚束、多角度、雙基地等成像模式，對中國雷達衛星和衛星測繪創新發展具有重要意義。

張慶君說，研發團隊已對02星的後續論證進行部署，航天科技集團將全力保障該星設計和研制工作順利實施。