量子卫星同样可以按照重量划分，分为小卫星（100—500kg）、微卫星（10—100kg）、纳卫星（1—10kg）、皮卫星（0.1—1kg）、飞卫星（10—100g） 。“一般来说，卫星越小 ， 发射成本越低，性价比也就越高 。”廖胜凯说 。
廖胜凯指出，量子卫星的一个重要作用是作为中继扩展量子通信的距离，从而实现远距离、高难度的通信 。“用于量子通信的地面基站（即可信中继）一般需要数十公里就布设一个，成本高且维护不易 。如果采用卫星传递信息，一切问题都将迎刃而解 。”廖胜凯说 。
美好未来可期待
尽管量子卫星功能十分强大，但要想真正起到对广域量子通信的支撑性作用 ， 仅仅依靠一颗量子卫星显然是不够的 。需要更多的量子卫星团结协作，形成卫星组网 。
廖胜凯介绍，通常来说，实现卫星组网有两类解决方案 。一类是依靠大量的低轨卫星构成实时覆盖的网络 。铱星计划、星链计划等均属于此类 。“低轨卫星经过地面站的通信时间往往仅有数分钟 ， 因此需要数百乃至数万颗卫星 。”廖胜凯说 。
另一类则主要靠中高轨卫星，如相对地面静止的地球同步轨道卫星 。“地球同步轨道大约为36000千米高，也就是目前广播电视卫星、常规通信卫星所处的轨道 。”廖胜凯表示 ， “一般来说，三颗地球同步轨道卫星即可完成全球范围覆盖 。”
廖胜凯介绍，通常来说 ， 低轨卫星轨道低、信号强、传输速率高，但是过境时间短，传输的信息量少；高轨卫星轨道高、信号弱、传输速率低，但是传输时间长，几乎可以全天时工作，传输的信息量大；中轨道卫星则处在高轨卫星和低轨卫星之间，兼有两者的特点 。
“具体采用哪种形式的卫星，应根据需要选择 。在一个采用卫星建立的量子网络中，往往需要综合利用三种类型的卫星 。”廖胜凯表示 。在量子卫星的加持下，量子通信已经取得了极大的进步 。但在廖胜凯看来，想要真正实现大规模的应用，需要在政策与技术两方面继续努力 。
从技术上看，量子通信还应该朝着提高码率、提升距离、降低成本等方面发展 。“目前量子通信的成熟产品成码率还较低 ， 通常仅能达到数千比特每秒（kbps）的水平，需要和对称密码算法结合使用，实现大数据率加密保护；另一方面，成熟产品的成本较高，不利于大规模推广应用 。”廖胜凯介绍 。
从政策上看，作为密码技术中密钥分发或者密钥协商的一种方式，量子通信需要满足密码应用的合规性，形成行业标准，之后才能广泛应用推广 。“虽然通过近十年的努力，国内外初步形成和发布了一些标准，但还需加大支持力度，形成完备的体系并完善测评认证能力 ， 才能支持规模化应用 。”廖胜凯说 。
尽管面临一些挑战 ， 但量子通信所能带来的未来无疑是极其令人向往的 。“设想一下，在未来每个人的隐私都能得到有效保护，千万里无损传信也会易如反掌 。”廖胜凯表示，“我始终相信，量子通信将带领人类走向一个更加美好的未来！”
实习采访人员李诏宇
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