日前,中國科學技術大學潘建偉及其同事彭承志、陸朝陽、曹原應邀在國際物理學權威綜述期刊《現(xiàn)代物理評論》上發(fā)表題為“基于‘墨子號’衛(wèi)星的空間量子實驗”長篇綜述論文。
論文全面介紹了國際空間量子科學研究近二十年來取得的成就,重點闡述了“墨子號”量子科學實驗衛(wèi)星從前期關鍵技術攻關,包括衛(wèi)星系統(tǒng)、科學應用系統(tǒng)等六大系統(tǒng)的量子科學實驗衛(wèi)星的建設和研制,到衛(wèi)星在軌運行后所取得的系統(tǒng)性科研成果,為國際學術界提供了寶貴的資料。
論文從量子信息理論的基本概念、早期量子通信和量子信息相關原理性實驗、面向衛(wèi)星的地面大空間尺度驗證實驗,以及“墨子號”衛(wèi)星從立項、研制、在軌運行到最終在國際上率先完成一系列星地量子科學實驗,進行了系統(tǒng)性的闡述和總結。
同時,綜述論文還對國際空間量子科學的研究進展進行了梳理?!澳犹枴钡某晒盍藝H空間量子科學的研究熱潮,美國、歐盟、日本等國際上的各方力量隨后皆開始探索自己的廣域量子通信之路,提出或加速了一系列空間量子科學布局。
綜述論文的最后,對未來空間量子科學的主要發(fā)展方向進行了展望,提出空間量子科學研究必將從低軌道平臺跨越到中高軌平臺,甚至是深空平臺。在此基礎上,利用中高軌衛(wèi)星平臺覆蓋范圍廣、實驗時間長、微重力環(huán)境好等優(yōu)勢,將空間量子通信技術同時交叉應用于遠距離高精度時頻傳遞和空間超冷原子物理等領域,在量子精密測量、量子物理與廣義相對論融合等基礎科學問題方面獲得更豐富的科學產(chǎn)出。
據(jù)悉,由于在遠距離量子通信特別是“墨子號”量子衛(wèi)星方面所取得的一系列具有開創(chuàng)性意義的工作,潘建偉等受邀為《現(xiàn)代物理評論》撰寫的這篇46頁的綜述論文。
《現(xiàn)代物理評論》是國際物理學界最權威的綜述性期刊,每年僅發(fā)表約四十篇學術論文。該期刊一般不接受自由投稿,主要是邀請在各領域卓有建樹的物理學家執(zhí)筆,旨在對當今物理研究的重大熱點問題做歷史總結、原理闡述、現(xiàn)狀分析和趨向預測。此論文是潘建偉團隊在該期刊上繼2012年的“多光子糾纏和干涉度量學”以及2020年的“基于現(xiàn)實器件的安全量子密鑰分發(fā)”之后,發(fā)表的第三篇綜述論文。