特拉維夫大學(xué)建立首個(gè)量子光通信衛(wèi)星天文臺(tái)

特拉維夫大學(xué)量子科學(xué)與技術(shù)中心在以色列建立了第一個(gè)地面站——也是世界上最先進(jìn)的地面站之一——用于跟蹤、傳感、高光譜成像以及與地球軌道衛(wèi)星的光學(xué)和量子通信。

該站包括一個(gè)直徑為4.25米的衛(wèi)星天文臺(tái)圓頂、一個(gè)跟蹤系統(tǒng)、一個(gè)主高速攝像機(jī)和一個(gè)輔助跟蹤攝像機(jī)、激光設(shè)備、單光子探測(cè)器和一個(gè)可以同時(shí)攜帶兩個(gè)望遠(yuǎn)鏡的跟蹤機(jī)器人。在這個(gè)階段，機(jī)器人手臂拿著一個(gè) 24 英寸的望遠(yuǎn)鏡，在下一階段，天文臺(tái)將配備另一個(gè)專為紅外范圍內(nèi)的攝影而設(shè)計(jì)的望遠(yuǎn)鏡，以及熱和高光譜相機(jī)。

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特拉維夫大學(xué)量子科學(xué)與技術(shù)中心負(fù)責(zé)人 Yaron Oz 教授說(shuō)：“地面站是為觀測(cè)衛(wèi)星而設(shè)計(jì)的，這些衛(wèi)星是 400-500 公里高的小天體，以每小時(shí)約 30,000 公里的速度移動(dòng)。”“跟蹤衛(wèi)星的能力是一項(xiàng)非常精確的技能。衛(wèi)星經(jīng)過(guò)的速度非常快，在此期間，您必須在圖像的中心和電磁波譜的幾個(gè)不同范圍內(nèi)拍攝它，以便了解有關(guān)它的細(xì)節(jié)。這是以色列第一個(gè)也是唯一一個(gè)衛(wèi)星天文臺(tái)，也是全世界最先進(jìn)的衛(wèi)星天文臺(tái)之一。”

除了使用不同波長(zhǎng)的激光或 LED 的常規(guī)光通信外，新地面站還將進(jìn)行量子光通信實(shí)驗(yàn)。高級(jí)通信使用單個(gè)光子的量子特性來(lái)傳輸加密信息。

“從理論上講，量子通信是完全加密的，”奧茲教授解釋道。“發(fā)動(dòng)網(wǎng)絡(luò)攻擊并復(fù)制信息是不可能的，因?yàn)樵诹孔恿W(xué)中有一個(gè)防止復(fù)制的原理。一旦第三方試圖攔截消息，他們就會(huì)破壞原始信號(hào)——例如，通過(guò)改變光子的偏振——并且通信雙方都會(huì)知道有人試圖竊聽他們。這就是它在理論上的工作原理。