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南山南·量子星版:卫星连接五地站,量子密钥纠缠光子走天涯

时间:2023-06-20 理论教育 版权反馈
【摘要】:一路顺风,我们的量子卫星。南山南,兴隆北,丽江古城醉。5个地面站中,河北兴隆站主要负责接收来自卫星的量子密钥,云南丽江站和青海德令哈站主要负责共同接收来自卫星的纠缠光子对,新疆南山站即接收量子密钥也和德令哈站一起接收纠缠光子对。西藏阿里站主要负责向卫星发射光子实现量子隐形传态。这次改写的《南山南·量子星版》歌词,则是他根据自己在卫星团队中工作的亲身感悟一气呵成。

南山南·量子星版:卫星连接五地站,量子密钥纠缠光子走天涯

你在地球的轨道里,自由地飞。

我在地面的山顶上,寒风在吹。

如果天黑之后来得及,我要望着你的眼睛。

奋斗一生,完成我们的梦。

他敢再和你谈论心底的秘密,

因为你们已经分配量子密钥。

他还能感觉远方另一个兄弟,

因为你早已把光子纠缠一起。

他说你激光划过夜空的美丽,不及他第一次遇见你。

时光转瞬即逝,分秒必夺。

如果所有地面站连在一起,扫过夜空只为拥抱你。

熬过深夜的那一刻,晚安。

你在地球的轨道里,自由地飞。

我在地面的山顶上,寒风在吹。

如果天黑之后来得及,我要望着你的眼睛。(www.xing528.com)

奋斗一生,完成我们的梦。

一路顺风,我们的量子卫星

南山南,兴隆北,丽江古城醉。

德令哈,云在飞,阿里天空美。

阿里天空美。

这是多年后我又重操旧业,目睹同事们为“墨子号”量子卫星的日夜拼搏有感而发,以民谣《南山南》为改编对象,创作了这首歌词,并在新年联欢会上交给同事们演唱。演唱视频可见于“墨子沙龙”公众号。

背景介绍:

(1)“墨子号”量子科学实验卫星由中国科学技术大学牵头,联合中国科学院上海技术物理研究所、中国科学院上海微小卫星工程中心等单位历经多年研制成功,飞行高度在近地轨道(500千米)。

(2)量子卫星发射升空后,需要和地面站连接,传输量子密钥和纠缠光子等。地面一共建设有5个台站和量子卫星对接,分别为河北兴隆站、新疆南山站、云南丽江站、青海德令哈站和西藏阿里站。5个站均位于山顶的天文台观测站园区,气候寒冷,条件艰苦。地面站由中国科学技术大学牵头,联合中国科学院光电研究所、中国科学院国家天文台等单位共同建设。

(3)5个地面站中,河北兴隆站主要负责接收来自卫星的量子密钥,云南丽江站和青海德令哈站主要负责共同接收来自卫星的纠缠光子对,新疆南山站即接收量子密钥也和德令哈站一起接收纠缠光子对。西藏阿里站主要负责向卫星发射光子实现量子隐形传态。

(4)量子卫星飞行轨道沿着与经线小夹角的方向,绕地球一圈约为90分钟,速度极快,对于每个地面站都是凌晨过境,过境时间少于5分钟。因此地面站需要在这5分钟以内和卫星通过信标光(即划过夜空的红色激光和绿色激光)连接和跟瞄,才能收发一个个单光子,完成相应的量子通信实验。所以实验的时光转瞬即逝,分秒必夺,而且工作人员要熬夜到深夜。

(5)连接量子卫星的五个地面站和总控中心一起构成科学应用系统,来完成量子卫星的科学实验目标。演唱者彭承志研究员为科学应用系统总工程师和卫星系统副总工程师,任继刚副研究员为科学应用系统主任设计师和西藏阿里站负责人,廖胜凯副研究员为量子实验控制分系统主任设计师和德令哈站负责人,印亚云为丽江站实验人员,曹原副研究员为卫星纠缠源副主任设计师和河北兴隆站负责人,沈奇副研究员为新疆南山站负责人。

(6)歌词的作者张文卓副研究员是“墨子沙龙”特约撰稿人,笔名“九维空间”。2003年,他将周杰伦的《爱在西元前》歌词修改为量子力学内容的《爱在量子前》,在网络中广为传播。这次改写的《南山南·量子星版》歌词,则是他根据自己在卫星团队中工作的亲身感悟一气呵成。

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