中国准备发射世界上第一颗量子实验卫星。一个量子技术的舰队可能会紧随其后。
首先可能是更多的中国卫星，杏耀登陆它们将共同创建一个超级安全的通信网络，有可能将世界各地的人们连接起来。但是来自加拿大、日本、意大利和新加坡的团队也有量子空间实验的计划。
“当然，我认为会有一场比赛，”合肥中国科学技术大学的物理学家吕朝阳(音)说，他和中国卫星的研发团队一起工作。这颗600公斤的航天器是中国一系列空间科学卫星中最新的一颗，将于8月在酒泉卫星发射中心发射。中国科学院和奥地利科学院是这项耗资1亿美元的任务的合作者。
量子通信是安全的，因为任何修改都是可以检测到的。双方可以秘密交流——通过共享一个加密密钥，该密钥编码在一串光子的偏振中，比如说——安全的知道任何窃听都会留下痕迹。
到目前为止，科学家们已经成功地演示了长达300公里的量子通信。光子通过光纤和空气传播会被散射或吸收，在放大信号的同时保持光子脆弱的量子态是非常困难的。中国的研究人员希望光子在太空中传播，在太空中传播更加顺畅，这样光子就可以进行更远距离的通讯。
他们卫星的核心是一颗产生纠缠光子对的晶体，
杏耀平台的价值观 ，无论它们相距多远，其特性仍然纠缠在一起。飞船的第一个任务将是把这对搭档发射到北京和维也纳的地面站，并利用它们产生一个秘密密钥。
在为期两年的任务中，该团队还计划进行一项被称为“贝尔试验”的统计测量，以证明相隔1200公里的粒子之间可以存在纠缠。虽然量子理论预言纠缠在任何距离都存在，但贝尔实验可以证明这一点。
该团队还将尝试“传送”量子状态，利用一对纠缠光子和通过更传统的方式传输的信息，在一个新的位置重建光子的量子状态。
陆说:“如果第一颗卫星发射成功，中国肯定会发射更多的卫星。”他补充道，大约需要20颗卫星，才能在全球范围内实现安全通信。
来自中国以外的球队采取了不同的策略。新加坡国立大学(NUS)和英国斯特拉斯克莱德大学(University of Strathclyde)合作，利用廉价的5公斤重的立方体卫星进行量子实验。去年，该团队发射了一颗立方体卫星，在轨道上创造并测量了“相关”光子对;明年，该公司希望能推出一种能产生完全缠结结对的设备。
该项目负责人、新加坡国立大学物理学家亚历山大·林(Alexander Ling)说，立方体卫星每颗仅花费10万美元，就能让太空量子通讯变得触手可及。
一个加拿大团队提出在地面上产生一对纠缠光子，然后将其中一些发射到重量不到30公斤的微型卫星上。滑铁卢大学的物理学家Brendon Higgins说，这比在太空中产生光子要便宜，他是加拿大量子加密和科学卫星(QEYSSat)小组的成员。但是将光子传送到移动的卫星将是一个挑战。该团队计划首先在飞机上使用光子接收器测试该系统。
一种更简单的量子空间科学方法，由意大利帕多瓦大学保罗·维洛雷西(Paolo Villoresi)领导的团队提出，包括在常规卫星上增加反射器和其他简单设备。去年，该团队证明，光子从一颗现有的卫星上反弹回地球，保持了它们的量子状态，并以足够低的误码率接收到量子密码(G. Vallone et al.)。理论物理。Rev. Lett. 115, 040502;2015)。研究人员说，原则上讲，这种方法可以用来生成密钥，尽管速度比更复杂的设置要慢。
研究人员还在国际空间站(ISS)上提出了一项量子实验，杏耀网站该实验将同时纠缠光子的两种不同属性的状态——一种被称为超纠缠的技术——以使隐形传态更加可靠和高效。
以及使通信更安全,这些卫星系统将标志着主要的一步“量子网络”由世界各地的量子计算机,或量子计算云,物理学家Paul Kwiat说伊利诺大学香槟分校的世卫组织正在与美国国家航空航天局国际空间站项目。
位于维也纳的奥地利科学院(Austrian Academy of Sciences)物理学家安东•泽林格(Anton Zeilinger)表示，量子互联网可能包括卫星和地面连接的组合。在与中国团队合作之前，他曾为欧洲的量子卫星进行过论证，但未获成功。一些挑战依然存在。例如，物理学家需要找到卫星之间直接通信的方法;完善来自不同来源的纠缠光子的艺术;并提高数据传输速度使用单光子从兆位到千兆每秒。
Zeilinger说，如果中国团队成功了，其他团队应该会发现更容易获得量子卫星的资金。在这场特殊的太空竞赛中，美国的姿态相对较低，但泽林格认为，美国可以在这个机密的话题上做更多的工作。
最终，太空中的量子隐形传态甚至可以让研究人员将卫星上的光子结合起来，制造出一个有效孔径与地球大小相当、分辨率极高的分布式望远镜。“你不可能只看到行星，”Kwiat说，“但原则上可以看到木星卫星上的牌照。”
