2016年8月16日，我國墨子號量子科學實驗衛星發射升空。迄今為止，墨子號已成功完成三項既定目標——在國際上首次實現星地間量子通信，在1000公里尺度上驗證了量子糾纏效應，在星地間實現了“拷貝不走樣”的量子隱形傳態。
在近日舉行的上海市科協學術年會主題報告會上，中科院院士、上海市科協副主席、中科院上海分院院長王建宇研究員介紹了墨子號量子科學實驗衛星的運行現狀。
墨子號衛星以每秒近8公里的速度繞地球轉動，地面系統如何探測到它發出的光信號？王建宇說，其技術難度之大，相當於從上海打一束激光到北京的某扇窗戶上，而且要持續打準。為此，中科院上海分院團隊採用了天文望遠鏡高精度的空間觀測技術以及衛星精準位置預報，並藉助觀測設備高精度跟蹤裝置，最終將誤差控制在0.7角秒（1角秒=1/3600度）左右，實現了對墨子號衛星的精準捕獲、跟蹤和指向。
運行兩年多來，地面系統已捕獲墨子號衛星1000次以上，成功率幾乎100%，高於歐洲、日本激光通信衛星的捕獲成功率。
據透露，墨子號衛星成功運行後，我國正在準備研製軌道更高的量子通信衛星，力爭實現萬公里級量子通信，通信範圍覆蓋全中國，讓星地間量子通信進入應用階段。這要求系統的靈敏度提高兩個數量級以上。中科院上海科研團隊將在國家和上海市的重大專項支持下，開展這方面的研發工作。
王建宇在報告中還介紹了一種全新的空間通信方式——光子通信技術，該技術將信息通過光的偏振調製到一個個由激光產生的光子中，可以讓地面更快、更多地接收到來自宇宙深空的信息。這種技術比目前廣泛採用的微波通信更先進，中科院上海分院科研團隊正在這一國際上最熱的光通信領域努力攻關。
據悉，光子通信技術將應用於我國的深空探測。與微波通信相比，光子通信能通過尺寸更小的器件傳輸更多的數據，在月地通信、深空探測等領域具有很大的應用前景。王建宇表示，研究人員已為未來的深空探測準備了一個高容錯編碼方案，目前在實驗過程中。“我們會繼續努力，力爭讓中國的量子通信和光子通信技術保持在國際前列。”
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