今日科技话题：我国成功发射两颗北斗导航卫星、超晶格密码新技术、“大洋一号”完成第一航段科考任务、新的鳄形类头骨化石

9月19日22时07分，我国在西昌卫星发射中心成功发射两颗北斗导航卫星。梁珂岩摄（新华社发）

9月19日22时07分，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭（及远征一号上面级），以“一箭双星”方式成功发射第三十七、三十八颗北斗导航卫星。这两颗卫星属于中圆地球轨道卫星，是我国北斗三号系统第十三、十四颗组网卫星。

卫星经过3个多小时的飞行后顺利进入预定轨道，后续将进行测试与试验评估，并与此前发射的12颗北斗三号导航卫星进行组网，适时提供服务。根据计划，年底前将建成由18颗北斗三号卫星组成的基本系统，为“一带一路”相关国家提供服务。

此次发射的两颗北斗导航卫星首次装载了国际搜救组织标准设备，将为全球用户提供遇险报警及定位服务。卫星发射成功后将建成北斗中轨搜救系统，提升全球卫星搜救系统的遇险报警转发效率，为全球遇险人员提供“中国守护”。发射成功也标志着北斗系统在全球遇险救助领域迈出“走出去”的坚实一步。下一步，交通运输部相关部门将继续与中国卫星导航系统管理办公室保持紧密合作，做好后续卫星搭载搜救载荷的建设筹备工作。

——人民网

在9月19日-20日召开的香山科学会议上，我国科学家称掌握了一种新型密码技术——超晶格密码技术。

“以能带理论为基础的超晶格材料是由两种或多种不同组元以几纳米到几十纳米的薄层交替生长并保持周期性的多层膜，具有一般半导体材料与器件所不具备的多种特征。”与会专家介绍。

利用分子束外延设备，在半导体材料上依据复杂的组分和结构一层一层铺设原子，可获得超晶格材料。由于无法精确控制每一个原子的行为，可以制备出唯一的、不可复制的超晶格器件。

专家介绍，给超晶格器件施加电压，会产生一种宽频谱信号。这种信号是随机的、毫无规律可循、不可复制的。提取信号所产生的随机数据可作为密钥应用于空间网络安全加密系统中。

国际上有很多团队在研究超晶格技术，但我国科学家将超晶格技术应用于密码学领域，并进行了重大创新。与会专家认为，超晶格密码是我国极少有的从基础理论创新到应用都完全自主可控的信息安全基础性技术，是网络空间安全领域的一项基础性突破技术。

传统的密码都是基于数学计算产生的，因此理论上都可找到规律进行破解。而超晶格密码技术是基于材料本身的物理特性产生的，由于材料器件本身的唯一性和所产生信号的真随机性，理论上超晶格密码是不可破解的。

“目前这种技术已完成原理性技术验证，下一步就是在实际场景中进行应用，例如制成超晶格芯片应用于保密信息传输系统。”与会专家介绍，超晶格密码技术可以直接应用于网络空间安全，例如国家信息安全和工业物联网等领域；另外也有望应用于身份标识、防伪和认证等领域。

本次香山科学会议执行主席、中科院院士夏建白在会上指出，超晶格密码技术要实现推广应用，需要在半导体超晶格材料和器件的可靠性、稳定性等方面继续加以完善。

——《科技日报》

　▲“大洋一号”即将靠港（宁晶 摄）

近日，执行中国大洋48航次任务的“大洋一号”靠港舟山补给，并进行第一、二航段交接。本航段实际海上作业48天，保障了“海龙”重大装备的试验应用，完成了地质箱式、磁力、浮游生物拖网、重力柱等16项作业内容。

据了解，本航段科考开展了“海龙Ⅲ”ROV的试验性应用，采集到结壳和结核样品6.53千克，以及海绵、海百合、红珊瑚等6类生物样品，观测到生物个体1280余项；完成了“海龙11000”ROV的6000米级试验，最大潜深5630米，完成了七功能机械手释放标识物，水下作业时间长达13小时。

同时，本航段科考通过多波束、地质取样等分析了苏达海山的基本地质特征，调查了海山环境及生物多样性，完成了海面漂浮垃圾、海鸟分布等综合观测。

——《人民日报》

▲新发现的鳄形类牙齿化石

近日，吉林省延吉龙山恐龙化石系统发掘工作又有重大发现，发掘团队在16号化石点发现新的鳄形类头骨化石。

据中国科学院古脊椎与古人类研究所古生动物学家徐星介绍，此次发现的鳄形类头骨化石保存得相当完整，从个体上看，比过去在这里发现的鳄形类化石要更大一些。“目前，已经暴露出来的是鳄类的头骨，旁边还能看到一些支骨，接下来我们还需要调查一下周边地区，看看它的身体是否也保存了下来。”徐星说。

徐星表示，延吉龙山国家重点古生物化石保护产地能在这么短的时间内发现这么多种类的化石非常不易，尤其是这种关键部位比较稀少的头骨化石，对于研究延吉龙山在白垩纪时代整个生物的演化、动物群的组成，具有十分重要的科学意义。

据了解，2016年5月，在延吉市龙山多处发现恐龙化石，经过中国科学院多名专家的鉴定，初步认定这些恐龙化石的地质年代属于白垩纪。2017年5月，中科院和延吉古生物化石保护研究中心对恐龙化石展开大规模系统发掘。

自延吉龙山恐龙化石系统发掘全面启动以来，共发现16个化石点，相继发掘出肉食类恐龙、蜥脚类恐龙、禽龙、甲龙、原角龙、窃蛋龙以及同处于白垩纪时期的鳄类、龟鳖类和硅化木等动植物化石。

截至目前，已初步鉴定出6种恐龙化石、2种海洋类恐龙化石伴生生物。尤其在16号化石点，发掘团队连续挖掘出蜥脚类恐龙颈椎、背椎、尾椎、肋骨、肱骨、胫腓骨等骨骼化石，基本上都完好无损，加上先前发现的下颌骨，有望组装出一个几乎完整的大型蜥脚类恐龙骨架。

——新华网

从中国科学院获悉，中国科学技术大学、中国科学院上海微系统研究所和日本电信电话株式会社基础科学实验室的科学家合作，日前在国际上首次成功实现器件无关的量子随机数。相关成果于北京时间9月20日的在线发表于学术期刊《自然》上。

这项成果由中国科学院院士潘建伟领导，将在数值模拟、密码学等领域得到广泛应用，有望形成新的随机数国际标准。潘建伟介绍，在科学研究和日常生活中，随机数都有重要应用。例如，天气预报、新药研制、材料设计、工业设计和核武器研制等领域，常常需要输入大量随机数以进行数值模拟计算；在游戏、人工智能等领域，需要使用随机数来控制系统的演化；在通信安全、现代密码学等领域，则需要第三方完全不知道的随机数作为安全性的基础。

以往通常有两类获取随机数的途径：基于软件算法实现或基于经典热噪声实现。但这两种方法都只能产生“伪随机数”——软件算法实现的随机数是利用算法根据输入的随机数“种子”给出均匀分布的输出；基于经典热噪声的随机数芯片读取当前物理环境中的噪声，并据此获得随机数。如果我们知道软件算法的“种子”和物理环境噪声的参数，就能够找出数字产生的公式，从而预测后面将要出现的数字，那这就不是真正的“随机数”了。

潘建伟、张强研究组经过三年多的努力发展了高性能纠缠光源，首先优化了纠缠光子收集、传输、调制等效率，并采用上海微系统与信息技术研究所开发的高效率超导单光子探测器，实现了高性能纠缠光源的高效探测；然后通过设计快速调制并进行合适的空间分隔设计，满足了器件无关的量子随机数产生装置所需的类空间隔要求。最终，在世界上首次实现了器件无关的量子随机数产生器。

潘建伟说：“在现有的量子通信系统中，如果采用自己制备的或者可信制造商制备的量子随机数产生器，其安全性是可以得到保障的。但是如果我们不小心采用了恶意第三方所制造的器件，就会发生随机数泄露。我们新的成果则确保即使是使用不信任第三方的器件的情况下，也可以产生真随机数，并且不会泄露，从而确保通信的安全。”

潘建伟介绍，中科大团队未来将建设高速稳定的器件无关量子随机数产生装置，通过提供基于量子纠缠内禀随机性的、高安全性的随机数，争取形成新一代的国际随机数标准。

——光明网

据日本媒体9月23日报道，由隼鸟2号探测器投放的两辆漫游车已成功着陆小行星“龙宫”，并在“龙宫”表面展开探查。

报道援引日本宇宙航空研究开发机构的消息说，两辆漫游车Rover-1A和Rover-1B是9月21日投放的，9月22日晚获得证实已成功着陆小行星“龙宫”，目前状况良好，正在发送照片和其他数据。对照片等的分析显示，两辆漫游车正在“龙宫”表面移动。

这两辆漫游车均呈圆柱形，每一辆重1.1千克，直径18厘米，高7厘米。它们不是采用常规轮式或履带式行驶，而是在“龙宫”表面跳跃前行。车内载有各类科学设备，可以拍摄小行星表面照片并收集温度等信息。

隼鸟2号在释放漫游车后已顺利返回位于“龙宫”上空20千米处的观测点。该探测器预计将于10月下旬首次尝试在“龙宫”上着陆并采集岩石样本，之后还将反复开展飞离观测及着陆采样。

小行星“龙宫”在地球和火星之间的轨道上运行，被认为含有水和有机物，与约46亿年前地球诞生时的状态相近。科学家希望通过分析采集到的小行星样本，解答太阳系形成和生命起源的若干谜题。隼鸟2号探测器于6月27日飞抵“龙宫”，计划2020年返回地球。

——新华网