“墨子號”在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心成功升空，? 標(biāo)志著我國空間科學(xué)研究又邁出重要一步。

2016年8月16日凌晨，世界首顆量子科學(xué)實驗衛(wèi)星“墨子號”在酒泉成功升天。中國由此成為世界上第一個在衛(wèi)星和地面之間實現(xiàn)量子通信的國家。

至2018年，“墨子號”圓滿完成了三大實驗任務(wù)。它取得的成就舉世矚目，相繼登上了國際頂級學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)》和《自然》。

“如果沒有相互之間的充分信任與配合，如此高難度的工程很難這么快取得成功?！敝锌圃荷虾７衷焊痹洪L、衛(wèi)星工程常務(wù)副總設(shè)計師兼衛(wèi)星總指揮王建宇說。

中國科學(xué)院院士潘建偉介紹，量子衛(wèi)星在地面建設(shè)有4個量子通信地面站（南山、德令哈、興隆、麗江量子通信地面站）和一個空間量子隱形傳態(tài)實驗站（阿里量子隱形傳態(tài)實驗平臺），希望借此構(gòu)建起天地一體化的量子網(wǎng)絡(luò)。不過天地一體化聯(lián)通，對系統(tǒng)有許多考驗。衛(wèi)星高速飛行，發(fā)出一束微弱的光，地面上的接收站，要準(zhǔn)確地接收到，那靈敏度要達(dá)到什么程度？潘建偉打了個比方：“就是說有個人在月球上用火柴點了一下，地面上就能探測到，這需要一個精密的轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)?！?/p>

“墨子號”的成就，來自科學(xué)與技術(shù)的完美配合。而這背后，離不開“上海科創(chuàng)”多年提前布局和潛心鉆研的成果。

事實上，“墨子號”搭載的4個主載荷，一半是由王建宇帶領(lǐng)的上海技術(shù)物理研究所（以下稱“上海技物所”）團(tuán)隊研發(fā)的。這支平均年紀(jì)僅33歲的隊伍，助力敲開了全球化量子通信的大門。

潘建偉回顧了量子衛(wèi)星的研發(fā)歷程。十幾年前，科學(xué)家把精力放在了在光纖里進(jìn)行量子通信上，但距離一長就出現(xiàn)損耗，于是就開始思考如何實現(xiàn)遠(yuǎn)距離的量子通信。

2003年開始，在多方支持下，潘建偉和他的團(tuán)隊也在考慮做這些工作，首先在合肥的大蜀山做了第一個實驗，證明量子的信號在穿破大氣層之后能夠很好地存活。2005年至2011年，他們又做了6年原理性研究，在地面上用各種角度驗證實驗的可行性。2011年，在國務(wù)院批準(zhǔn)下，中科院正式立項支持量子科學(xué)實驗衛(wèi)星的項目，經(jīng)過4年半的研制，今年6月份“墨子號”正式出場，今年8月成功發(fā)射。

潘建偉還透露，在國家發(fā)改委以及安徽省和合肥市的支持下，團(tuán)隊正在承擔(dān)“京滬干線”大尺度光纖量子通信骨干網(wǎng)的建設(shè)，設(shè)備在合肥的中科大先研院聯(lián)調(diào)完成了，可能會在10月底進(jìn)場，開始全線開通?！跋Ｍㄟ^京滬干線建成標(biāo)準(zhǔn)，‘十三五’后期在全國范圍布網(wǎng)?！迸私▊フf。

基于個人判斷，潘建偉曾給出了一個量子通信技術(shù)普及的“時間表”：5年左右很多機(jī)要部門開始用，10年左右金融業(yè)、銀行等大機(jī)構(gòu)開始使用，15年的時間或許走進(jìn)千家萬戶。屆時，每個人的家里、手機(jī)上或許都會有一個量子加密芯片，銀行轉(zhuǎn)款、電子賬戶等涉密操作，都不用擔(dān)心被盜用或者攻擊。當(dāng)天，潘建偉也再次向記者表達(dá)了對量子通信技術(shù)的自信?！拔艺J(rèn)為就是這個時間表，除非有新的發(fā)現(xiàn)，或者新的加密方法出現(xiàn)?！迸私▊フJ(rèn)為，量子不可分割、不可克隆，所以能保證加密內(nèi)容不被破譯，可以從根本上保障信息安全、保護(hù)隱私。

整個“墨子號”的研發(fā)，始終保持著緊張的節(jié)奏。

5年間，團(tuán)隊成員們放棄了雙休日，一個月只休息一天，最忙的時候，需要連續(xù)10天24小時不間斷測試。大家便輪番上陣，保證進(jìn)度不受影響。

“90后”王天洪2014年本科畢業(yè)，加入量子團(tuán)隊負(fù)責(zé)光學(xué)工藝。他回憶，加入的第一年，自己就沒怎么休息，忙的時候沒日沒夜，“大家就輪著在實驗室地上鋪個海綿睡覺?！?/p>

結(jié)構(gòu)工程師羅家俊需要同時配合光學(xué)和電子設(shè)計師的工作，他回憶，自己總是處于隨叫隨到的狀態(tài)，“吃飯都是隨便弄兩口?！?/p>

事實上，上海技物所的這支研發(fā)團(tuán)隊，平均年齡僅33歲。團(tuán)隊成員大多是“80后”，在最初加入項目時，大多甚至還不滿30歲。

如果說科學(xué)家的構(gòu)想是天才的高度，那么技術(shù)團(tuán)隊的任務(wù)，就是要保證最終的設(shè)備萬無一失。

隨著研制的進(jìn)展，遇到的新問題越來越多。進(jìn)度停滯不前時，張亮也有過猶豫，但心里斗爭過很多次后，他發(fā)現(xiàn)自己已經(jīng)與這個項目產(chǎn)生了感情，舍不得了。

“不僅僅是責(zé)任，還有內(nèi)心對最初夢想的期待。”他這樣剖析自己的動力。

科技探索的進(jìn)步從不停歇。在“墨子號”后，這支年輕的團(tuán)隊，又很快踏上了新的征程。

目前，上海已將“量子通信”列入科創(chuàng)中心“22條意見”的重大戰(zhàn)略項目。上海技術(shù)物理研究所“光電聯(lián)合調(diào)控的量子操控材料與器件研究”項目已獲上海市科委重大專項支持。

“做科研的過程，就像在深水井中摸石頭，摸著一個，你覺得好像問題已經(jīng)解決了，再往下看，還有一塊石頭?！鄙虾＜夹g(shù)物理研究所光學(xué)薄膜與材料研究室主任劉定權(quán)說，“我會一直摸下去。”

來源|綜合新安晚報、澎湃新聞