在酒泉衛星發(fā)射中心，量子科學(xué)實(shí)驗衛星在進(jìn)行有效載荷光學(xué)性能測試（2016年7月21日攝）。新華社發(fā)（中科院微小衛星創(chuàng )新研究院供圖）
此刻，量子衛星已在太空軌道上翱翔。而它最初的構想，始于十幾年前。
２００１年，３１歲的潘建偉從歐洲回國，在中科大組建了量子信息實(shí)驗室。２００３年，當大多數人仍致力于在實(shí)驗室內部的原理性演示時(shí)，潘建偉和同事們已經(jīng)萌生了“天地一體化”量子通信網(wǎng)的初步構想，“量子科學(xué)實(shí)驗衛星”正是這個(gè)構想中的關(guān)鍵節點(diǎn)。
“工欲善其事，必先利其器”。圍繞這一遠景目標，潘建偉團隊開(kāi)始了十余年的技術(shù)積累。他帶領(lǐng)團隊在自由空間量子密鑰分發(fā)、量子糾纏分發(fā)和量子隱形傳態(tài)實(shí)驗等方面不斷取得國際領(lǐng)先的突破性成果。
２００５年，潘建偉團隊在世界上第一次實(shí)現１３公里自由空間量子通信實(shí)驗，證實(shí)光子穿透大氣層后，其量子態(tài)能夠有效保持，從而驗證了星地量子通信的可行性。
隨后，他們又不斷創(chuàng )造“傳奇”：１６公里自由空間量子隱形傳態(tài)、百公里級自由空間量子通信、星地量子通信的全方位地面驗證實(shí)驗……為星地量子通信打下了堅實(shí)基礎。
經(jīng)過(guò)十多年的發(fā)展，中國在量子通信領(lǐng)域已成為名副其實(shí)的世界勁旅。而這十多年間，從構想、攻關(guān)、立項到突破，人類(lèi)歷史上第一顆量子通信衛星終成現實(shí)。
潘建偉說(shuō)，“墨子號”發(fā)射以后，如果效果達到預期，下一步還計劃發(fā)射“墨子二號”“墨子三號”?！皢晤w低軌衛星無(wú)法覆蓋全球，同時(shí)由于強烈的太陽(yáng)光背景，目前的星地量子通信只能在夜間進(jìn)行。要實(shí)現高效的全球化量子通信，還需要形成一個(gè)衛星網(wǎng)絡(luò )?！?/p>
未來(lái)，一個(gè)由幾十顆量子衛星組成的“璀璨星群”，將與地面量子通信干線(xiàn)“攜手”，支撐起“天地一體”的量子通信網(wǎng)。
到２０３０年左右，中國力爭率先建成全球化的廣域量子保密通信網(wǎng)絡(luò )。在此基礎上，構建信息充分安全的“量子互聯(lián)網(wǎng)”，形成完整的量子通信產(chǎn)業(yè)鏈和下一代國家主權信息安全生態(tài)系統。
“安全的通信是屬于我們的，但是科學(xué)研究是面向全世界開(kāi)放的?！迸私▊ネ嘎?，第一個(gè)開(kāi)放的項目是與奧地利科學(xué)院合作，實(shí)現北京和維也納之間的洲際量子保密通訊，之后將和更多國家合作開(kāi)展量子信息技術(shù)方面的研究。
繼量子衛星之后，潘建偉團隊還計劃開(kāi)展空間站“量子調控與光傳輸研究”項目，研究星間量子通信技術(shù)等，同時(shí)進(jìn)行量子密鑰組網(wǎng)應用等研究，為下一步衛星組網(wǎng)奠定技術(shù)基礎。
“隨著(zhù)中國科技的迅猛發(fā)展，我相信量子通信將在１０年左右時(shí)間輻射千家萬(wàn)戶(hù)。期盼在我有生之年，能親眼目睹以量子計算為終端、以量子通信為安全保障的量子互聯(lián)網(wǎng)的誕生?！迸私▊フf(shuō)，“我相信中國科學(xué)家們做得到?！?/p>
