研究團隊成員王建宇教授細數(shù)了“墨子號”衛(wèi)星的種種難關(guān)：“舉個例子,，要從1000公里的高度把一個個光子發(fā)射到地面站,，這就好比在萬米高空高速飛行的飛機上，同時向地面兩個旋轉(zhuǎn)的投幣口細長的儲蓄罐扔進一個個硬幣,。儲蓄罐的投幣口是細長的,，相當(dāng)于光的偏振，它是有方向的，硬幣要把方向?qū)貌拍苋舆M去，而且不是扔一個,，要兩邊同時都扔準才行?！?/p>

王建宇說,，他們做過一個計算,，一根火柴劃一下大概有1017個光子,，而衛(wèi)星地面站的探測能力，相當(dāng)于在地球上的人不用任何儀器,，要發(fā)現(xiàn)在月亮上有人劃了一根火柴,。“此外,，還要在每秒一億個光子里面,，搞明白我們探測到的是第幾個光子，這些光子都是排好隊的,，抓一個就要知道它是第幾個,，這樣才能用來做密鑰。而這對于量子通信的諸多難題而言,，只是非常簡單的一個小細節(jié),。”王建宇說,。

搶占量子科技創(chuàng)新制高點

“量子通信”是利用量子比特作為信息載體來傳輸信息的通信技術(shù),，可在確保信息安全、增大信息傳輸容量等方面突破經(jīng)典信息技術(shù)的極限,。量子通信有兩種最典型的應(yīng)用,，一種是量子密鑰分發(fā)，另一種是量子隱形傳態(tài),。量子密鑰分發(fā)克服了經(jīng)典加密技術(shù)內(nèi)在的安全隱患,，是迄今為止唯一被嚴格證明原理上無條件安全的通信方式，可以從根本上解決國防,、金融,、政務(wù)、商業(yè)等領(lǐng)域的信息安全傳輸問題。

▲資料圖片：2017年6月15日,，在烏魯木齊南山觀測站，“墨子號”量子科學(xué)實驗衛(wèi)星過境,，科研人員在做實驗（合成照片）,。新華社記者 金立旺 攝

這聽上去“玄而又玄”的“黑科技”正影響改變著我們的現(xiàn)在和未來——我國科學(xué)家自主研制的量子通信裝備，已經(jīng)為60周年國慶閱兵,、黨的“十八大”“十九大”,、紀念抗戰(zhàn)勝利70周年閱兵等國家重要政治活動提供了信息安全保障。中國銀監(jiān)會銀行業(yè)監(jiān)管信息報送,、中國人民銀行人民幣跨境收付信息管理系統(tǒng),、中國工商銀行網(wǎng)上銀行數(shù)據(jù)異地災(zāi)備系統(tǒng)、阿里巴巴商業(yè)數(shù)據(jù)加密傳輸?shù)鹊?，用的都是量子保密通信技術(shù),。

▲資料圖片：地星量子隱形傳態(tài)實驗,，2017年4月拍攝于西藏阿里。（中科院供圖）

2018年1月21日,，“2017科技盛典”頒獎典禮在央視演播大廳隆重舉行,。潘建偉領(lǐng)銜的“天地一體化廣域量子通信技術(shù)研究團隊”入選年度科技創(chuàng)新團隊。中國科學(xué)院院長白春禮為該團隊頒獎,。

經(jīng)過長達10余年的協(xié)同攻關(guān),，該研究團隊取得了天地一體化廣域量子通信技術(shù)的重大突破。他們自主研制了世界上首顆量子科學(xué)實驗衛(wèi)星“墨子號”,，在國際上率先實現(xiàn)千公里級的星地量子通信,，圓滿實現(xiàn)全部既定科學(xué)目標(biāo)；國家量子保密通信“京滬干線”通過總技術(shù)驗收,，使得我國的量子通信研究水平全面處于國際領(lǐng)先地位,。結(jié)合“京滬干線”與“墨子號”的天地鏈路，中國和奧地利之間在國際上首次成功實現(xiàn)了距離達7600公里的洲際量子密鑰分發(fā),，標(biāo)志著天地一體化廣域量子通信網(wǎng)絡(luò)雛形已經(jīng)形成,。

正如白春禮所言，“墨子號”開啟了全球化量子通信,、空間量子物理學(xué)和量子引力實驗檢驗的大門,，為中國在國際上搶占了量子科技創(chuàng)新制高點,，成為國際同行的標(biāo)桿，實現(xiàn)了“領(lǐng)跑者”的轉(zhuǎn)變,。