量子卫星墨子号PPT
墨子号卫星量子通信实验简述
墨子号卫星量子通信实验简述近年来，随着科技的高速发展，量子通信作为一种全新的通信方式已经引起了世界范围内的广泛关注。
作为我国自主研发的首颗量子通信卫星，墨子号卫星的成功发射标志着我国在这一领域取得了巨大的突破。
本文将简述墨子号卫星量子通信实验的关键技术和实现原理，为读者带来一窥这一创新科技的精彩。
墨子号卫星于2016年8月16日成功发射并进入预定轨道，完成了我国首个量子通信卫星的部署。
该卫星的名称“墨子”来自于中国古代伟大的思想家墨子，寓意着我国在量子通信领域的创新和引领地位。
墨子号卫星的主要任务是进行远距离的量子密钥分发和量子纠缠分发实验。
这些实验是量子通信的关键技术，成功实现将极大地推动全球通信技术的发展。
墨子号卫星的量子通信实验依靠的是量子密钥分发和量子纠缠分发两大技术。
量子密钥分发是指利用量子纠缠的特性，确保密钥的安全性和唯一性。
在实际应用中，量子纠缠将密钥分发的每一个过程转化为一条随机数列，保证了通信过程中的安全性。
量子纠缠分发则是基于量子纠缠的原理，将纠缠的量子态分发到不同的节点，实现远距离的量子通信。
墨子号卫星的实验中，通过光纤将卫星与地面站相连。
在地面站，通过量子密钥分发和量子纠缠分发设备，科学家们可以实时监测和分析卫星传回的数据。
通过这种方式，墨子号卫星实现了远距离的量子通信，为未来的通信技术发展提供了强有力的支撑。
墨子号卫星的成功发射和实验成果表明，我国在量子通信领域研究和应用方面取得了长足进展。
量子通信作为一种新兴的通信方式，具有强大的安全性和传输效率，在未来有望推动全球通信领域的革命性变革。
墨子号卫星实验的成功对于我国在量子通信领域的研究和产业化具有重大意义。
除了在科技领域的重要突破外，墨子号卫星的成功实验还彰显了我国在国际合作与科学交流方面的重要地位。
墨子号卫星实验中，我国与奥地利和加拿大等国的科研团队开展了深入的合作。
这次合作不仅提升了我国自身的研发实力，也推动了国际间的科学交流与发展，为全球科技合作树立了一个典范。
墨子号量子卫星
墨子号量子卫星墨子号量子卫星的发射标志着中国在量子通信领域取得了重要的突破。
墨子号是我国第一颗量子科学实验卫星，它具备了远距离量子通信、量子密钥分发以及量子再分发等功能。
墨子号的发射不仅标志着中国量子通信进入了新阶段，也为全球量子通信技术的研究提供了宝贵的机遇。
量子通信是一种基于量子力学原理的新型通信方式，它具备着高度保密性、不可伪造性以及高传输效率等特点。
与传统的光通信和电信号传输不同，量子通信利用了量子纠缠和量子隐形传态的特性，使得通信数据在传输过程中无法被窃取或篡改。
这种高度安全的通信方式在军事、金融、能源等领域具有重要的应用价值。
墨子号的发射标志着我国在量子通信领域的技术实力得到了国际认可。
墨子号采用了非常规的量子通信方法，在远距离之间实现了高效的量子通信。
传统的光纤通信在长距离传输时会面临信号衰减和光噪声的问题，而墨子号量子卫星可以通过量子纠缠的方式进行通信，克服了信号衰减和噪声问题，实现了安全、高效的通信。
墨子号不仅仅是一个量子通信的实验装置，它还是一个重要的科学实验平台。
通过墨子号，科学家能够开展各种量子实验，探索量子纠缠、量子隐形传态等量子现象的基本原理。
墨子号的发射为量子科学研究提供了独特的实验条件，有助于推动量子技术的发展和应用。
墨子号的发射也标志着中国在航天技术领域取得了新的突破。
作为一颗科学实验卫星，墨子号的研制和发射充分体现了我国在航天领域的实力。
墨子号搭载的各种设备和仪器都经过了精心设计和制造，确保了卫星的稳定运行和科学实验的顺利进行。
墨子号的发射对于推动我国的科技创新和经济发展具有重要意义。
量子通信技术是未来通信领域的重要发展方向，拥有量子通信技术的国家将在信息安全和通信技术方面具备重要优势。
墨子号的研制和发射不仅提升了我国在国际航天领域的地位，也为我国在量子通信技术方面提供了宝贵的经验和机会。
可以预见，墨子号的发射将进一步推动我国在量子通信领域的研究和应用。
随着科学家们进一步探索量子通信的潜力和应用场景，量子通信技术将会逐渐成熟并应用于更广泛的领域。
钱振华-第二次量子革命与量子通信浅说“墨子号”科学实验卫星简介
1930年，英国物理学家保罗.狄拉克用数 学方法描述电子运动规律时，发现电子 的电荷可以是负电荷、也可以是正电荷。 狄拉克猜想，在自然界中可能存在一种 “反常的”带正电荷的电子。
海森伯是德国著名物理学家，量子 力学第一种有效形式(矩阵力学)的 创建者。他于20世纪20年代创立 的量子力学，可用于研究电子、质 子、中子以及原子和分子内部的其 它粒子的运动，从而引发了物理界 的巨大变化，开辟了20世纪物理时 代的新纪元。为此，1932年，他 获得诺贝尔物理奖， 成为继爱因斯坦和 波尔之后的世界级 的伟大科学家。
1905年爱因斯坦提出了光子理论，解释了光电 效应的实验现象。 1924年德布罗意提出了物质波的假设，认为一 切微观粒子具有波动性：λ＝h/p 1925年海森堡与波恩、约丹等人建立了量子力 学的矩阵形式，常称为矩阵力学。 1926年薛定谔建立了波函数所滿足的运动方程 ，这一理论称为波动力学，方程则称为薛定谔 方程。 1926年波恩对波函数作出统计解释：波函数平 方正比于发现粒子的概率。这一解释使波动力 学为大家所接受。
几种量子信道的比较
1，地面： 优点：空间自由，灵活方便 缺点：背景光干扰（特别城市），传播介质不稳定如雾等，地球是圆的直线距离 有限 2，光缆： 优点：光缆中的信号受环境影响少，虽然不是可移动的通信但也还灵活，商品化 缺点：光缆衰减大概只能到达100公里附近 3，卫星；由微波通信和电视所取得的经验，很自然想到选择卫星。利用卫星也将 验证量子纠缠带到太空，超过目前实验最大的距离。（地面上已验证的距离约一 百多公里，而卫星通过地面站可扩展到十倍远）
率玻 玻 解恩 尔 释， 左 。他 边 提是 出德 了国 量大 子物 力理 学学 的家 概
马克斯· 玻恩(1882～1970)，德国犹太裔理论物理学家，量子力学奠基人之一。 因对量子力学的基础性研究尤其是对波函数的统计学诠释，获得1954年的诺贝 尔物理学奖。1901年起在布雷斯劳、海德堡、苏黎世和格丁根等各所大学学习， 先是法律和伦理学，后是数学、物理和天文学。1907年获得博士学位。 1912年与西尔多· 冯· 卡门合作发表了《关于空间点阵的振动》的著名论文， 从此开始了他以后几十年创立点阵理论的事业。1921年成为哥廷根大学物理系 主任。1936年任爱丁堡大学教授，1937年当选为英国伦敦皇家学会会员。玻恩 还是《格丁根宣言》的签署人。
高中物理必修2鲁科《第6章相对论与量子论初步第2节量子世界》1PPT课件一等奖
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1. 热辐射的定义
几
千
因物体中的分子、原子受到激发而发射出电
K
磁波的现象，称为热辐射
二. 热辐射的基本概念
2. 对热辐射的初步认识
任何物体任何温度(T≠0)均存在热辐射 热辐射谱与温度有关
三. 黑体辐射
1. 黑体的定义
黑体是物理学家为了研究热辐射 的规律而设想的一个理想化模型
瑞利-金斯线
维恩线 01 23 4 5 6 7 8 9
λ μm
四、量子假设
• 普 朗 克 从 1894 年 起 投 入对黑体辐射的研究， 奋斗了6年。在用经 典理论无法解释实验 结果的情况下，提出 了崭新的量子假说， 成功的解决了“紫外 灾难”的问题。
四、量子假设
1. 普朗克量子假设（1900年） • 普朗克的量子假说认为：物质辐射的能量是一份一份 的，就像物体是由一个一个原子构成的一样。 • 一份能量就是一个量子，大小取决于波长，与频率成 正比：
黑体是一个能完成吸收热辐射 而不反射热辐射的物体.
三. 黑体辐射
2. 讨论
体温计为什么能测量人的体温？
为什么红外夜视仪能够准确的判断出黑夜中人的位置？ 在白天，从远处看高楼，窗户所在的位置看起来总是
最黑的，为什么？.
三. 黑体辐射
科学家们通过实验得出：黑体辐射的波长与温 度的关系
T/K “紫外灾难”
山东科技出版社《物理必修二》
第六章第二节 量子世界
莆田第四中学 陈芳萍
1. 墨子号卫星发射成功 （2016.08.16）
这是中国第一颗，也是世界第一颗上天的量子卫星 量子：构成物质的最小单元，分子，原子，光子等微观粒 子都是量子的表现形态
量子卫星之墨子
量子卫星之墨子我国发射的全球首颗量子科学实验卫星被命名为“墨子号”，以“墨子号”命名以纪念墨子命名缘由于墨子在《墨经》中提出的“光学八条”，墨家逻辑是全球三大古老逻辑体系之一，而逻辑体系是科学的基础，墨子在两千多年前就发现了光线沿直线传播，并设计了小孔成像实验，奠定了光通信、量子通信的基础。
由于量子信号的携带者光子在外层空间传播时几乎没有损耗,如果能够在技术上实现纠缠光子再穿透整个大气层后仍然存活并保持其纠缠特性,人们就可以在卫星的帮助下实现全球化的量子通信。
据中国科学技术大学教授、中国科学院院士、中科院量子信息与量子科技前沿卓越创新主任潘建伟透露，中科院“量子科学实验卫星”预计2016年7月发射，这既是中国首个、也是世界首个量子卫星。
该卫星的发射将使中国在国际上率先实现高速星地量子通信，连接地面光纤量子通信网络，初步构建量子通信网络。
他还透露，“京沪干线”大尺度光纤量子通信骨干网工程预计于今年下半年交付。
据悉，这一工程将构建千公里级高可信、可扩展、军民融合的广域光纤量子通信网络，建成大尺度量子通信技术验证、应用研究和应用示范平台。
[6]2016年8月英媒称，中国科学家将发射世界首颗“量子卫星”，这有朝一日或许有助于建立一个极其安全的全球通信网络。
英国《每日邮报》网站8月3日报道，这个重达1300磅（约合590千克）的航天器中，含有一块能够产生纠缠光子对的晶体，这些光子对将被发射到中国和奥地利的地面卫星接收站中，从而形成一个“密钥”。
据《自然》杂志报道，该卫星计划于本月晚些时候在酒泉卫星发射中心进行发射。
如果这一为期两年的研究任务的初期实验能够获得成功，那么可能很快就会再发射多颗卫星。
研究人员正在努力证明粒子即使相距极远——该研究的实验距离约为750英里（约合1200公里）——也能保持纠缠。
此前为证明量子通信所做的研究显示，这一距离最长为180英里出头。
现在科学家们希望，太空中的光子传播能够将这一距离变得更长。
号何瑾语文时评 完整版PPT课件
我国成功发射世界首颗量子科学实 验卫星“墨子号”
2016年8月16日凌晨，由我国科学家自主研制的世界首颗量子科 学实验卫星“墨子号”成功发射。中国成为全世界首个发射升空量子 科学实验卫星的国家。这意味着中国站在了“量子物理”这个与未来 接轨的道路的最前端。中国再也不是一个世纪前那个刚刚诞生而手无 缚鸡之力的“婴儿”了。
高一物理鲁科必修2 第6章第2节 量子世界 课件(28张)
3．物质波：物理学家德布罗意进一步提出了__物__质__波__理论， 根据这一理论，每个物质粒子都伴随着__一__种__波__，这种波被
称 为 物 质 波 ， 又 称 为 _概__率__波___ ， 戴 维 孙 、 革 末 及 汤 姆 孙 的 _电__子__衍__射___实验证实了物质波的存在．
4．结论：光与静止质量不为零的物质都具有波粒二象性．
[答案]
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名师归纳
量子化假设的应用技巧： (1)量子化假设与传统的经典物理的连续性概念是不同的，微 观物质系统的存在是量子化的，物体间传递的相互作用是量子 化的，物体的状态及其变化也是量子化的． (2)量子化假设说明最小能量 ε＝hν 由光的频率决定．要计算 宏观物体辐射的总能量与光子个数的关系 E 总＝N·hν.
第6章 相对论与量子论初步
第2节 量子世界
第6章 相对论与量子论初步
学习目标 1.通过对简单现象的探究，建立热辐射、黑体、能量子的概 念． 2．了解普朗克“量子假说”的背景和“量子假说”的主要内 容，体会经典力学的局限性． 3．了解爱因斯坦“光量子说”的含义，知道光具有波粒二象 性． 4．了解德布罗意的物质波假说及意义．
[范例] 对光的认识，以下说法正确的是( ) A．光波和声波的本质相同，都具有波粒二象性 B．光既具有波动性，又具有粒子性，两种性质是不相容的 C．光表现出波动性时，就不具有粒子性了，光表现出粒子 性时，就不具有波动性了 D．光的波粒二象性应理解为：在某种场合下光的波动性表 现明显，在另外某种场合下，光的粒子性表现明显
(3)由公式 ν＝λc真真知，假设已知光在真空中的波长和速度，便可
求出光的频率．再由 ε＝hν 便可知一份光量子的能量．
1．硅光电池是利用光电效应将光辐射的能量转化为电能．若
快来认识一下“墨子号”
快来认识一下“墨子号”8月16日凌晨，被命名为“墨子号”的中国首颗量子科学实验卫星开启星际之旅。
它承载着率先探索星地量子通信可能性的使命，并将首次在空间尺度验证量子理论的真实性。
在量子卫星首席科学家潘建伟院士看来，如果说地面量子通信构建了一张连接每个城市、每个信息传输点的“网”，那么量子科学实验卫星就像一杆将这张网射向太空的“标枪”。
当这张纵横寰宇的量子通信“天地网”织就，海量信息将在其中来去如影，并且“无条件”安全。
信息安全的“终极武器”量子科学，对绝大多数人来说十分高冷。
但当它与信息技术相连，就与我们每个人息息相关。
当今社会，信息的海量传播背后也充斥着信息泄露的风险。
而量子科学则为信息安全提供了“终极武器”。
在物理王国里，量子理论是一个百岁的“幽灵”，爱因斯坦也曾被它的“诡异”所困扰。
在量子世界中，一个物体可以同时处在多个位置，一只猫可以处在“死”和“活”的叠加状态上；所有物体都具有“波粒二象性”，既是粒子也是波；两个处于“纠缠态”的粒子，即使相距遥远也具有“心电感应”，一个发生变化，另一个会瞬时发生相应改变……正是由于量子具有这些不同于宏观物理世界的奇妙特性，才构成了量子通信安全的基石。
在量子保密通信中，由于量子的不可分割、不可克隆和测不准的特性，所以一旦存在窃听就必然会被发送者察觉并规避。
量子通信系统的问世，点燃了建造“绝对安全”通信系统的希望。
当前，量子通信的实用化和产业化已经成为各个大国争相追逐的目标。
在量子通信的国际赛跑中，中国属于后来者。
经过多年的努力，中国已经跻身于国际一流的量子信息研究行列，在城域量子通信技术方面也走在了世界前列，建设完成了合肥、济南等规模化量子通信城域网，“京沪干线”大尺度光纤量子通信骨干网也即将竣工。
然而，这只是开始。
“在城市范围内，通过光纤构建城域量子通信网络是最佳方案。
但要实现远距离甚至全球量子通信，仅依靠光纤量子通信技术是远远不够的。
”潘建伟说。
他进一步解释说，因为量子的信息携带者光子在光纤里传播一百公里之后大约只有1‰的信号可以到达最后的接收站，所以光纤量子通信达到百公里量级就很难再突破。
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墨子号应该可以算作通讯卫星当中的一种。只是，和传统的通讯卫星直接传递信息不同，墨子号的工作不是传递 信息本身，而是分配“密钥”——解码加密信息的“钥匙”。这把密钥的加密性能，比历史上人类使用过的所有密码 本、阿兰· 图灵造计算机想要破译的Enigma密码、Touch-ID，“两步验证”甚至PGP系统还要高，可以说不在一个级 别上。
以往的密码/密钥，要么是固定的，要么非固定但按照一定的逻辑变化，从而有迹可循，让人们可以使用计算机技 术或通过社会工程学来破译。量子密码的安全型提到了前所未有的新高度，几乎无法破解。
它利用了量子科学无比浪漫的基本原理：
两颗纠缠的光子被拆散之后，无论相距多远总会心灵感应，一个形态发生变化，另一个会像镜子一样同步变化。 光子组成了密钥，墨子号就是向地面发射光子的卫星——一颗量子密钥分发卫星。
量子天生就是个防窃听神器，它有两个基本特性：不可分割、不可复制。再加上连大科学家们都无法解释的超 远距离的量子纠缠效应，使它足以担当保镖的职责，护送着机密的信息一起发送给接收方。即便窃听者的计算能力 再强，破解密码技术再高，一旦碰上了量子密钥，便会原形毕露，被抓现行。
其实我们已经建成用光量子传输的京沪通信干线，但是光量子在光纤线路中的传输距离较短，每100公里便需要 一个中继器来帮助它完成接力赛跑。但在大气层中，它却可以一次性传递几千公里，所以中国的科学家们决定用天上 的卫星来帮助光量子实现更大范围的传输。日后，科学家们还会尝试融、政务、商业等领域的绝对安全的全球量子保密通信网。
量子卫星发射后，天地一体化量子科学实验系统将投入正式运行，而“京沪干线”大尺度光纤量子通信骨干网 工程预计2016年下半年交付。
得益于量子保密通信绝对安全性，量子通信不仅应用于百姓日常通信，也可用于水、电、煤气等能源供给和民 生网络基础设施的通信保障，还可应用于国防、金融、商业等领域，势必对产业界和科技界产生巨大变革。