“墨子号”：夜空中最亮的“星”
 

量子卫星的成功发射和在轨运行，将有助于我国在量子通信技术实用化整体水平上保持和扩大国际领先地位，实现国家信息安全和信息技术水平跨越式提升，有望推动我国科学家在量子科学前沿领域取得重大突破，对于推动我国空间科学卫星系列可持续发展具有重大意义。

文/于淼

8月16日1时40分，备受瞩目的以“墨子号”命名的全球首颗量子科学实验卫星在酒泉卫星发射中心成功发射升空。一颗以中国古代科学家墨子命名的墨子号量子卫星成为浩瀚夜空中最亮的星，开启为期2年的太空科学旅程，一时间引发各界极大关注。

业内人士指出，此次发射任务的圆满成功，将使我国在世界上首次实现卫星和地面之间的量子通信，构建天地一体化的量子保密通信与科学实验体系。

有媒体也称，在这场“特殊的太空竞赛”中，中国“迈出了一大步”。

由此看来，首颗量子科学实验卫星成功发射对于我国在国际领域乃至科学领域的发展都无疑是一个好消息。那么，如此伟大的“量子”究竟是什么？

“它是微观世界里一个不可分割的基本个体。比如光，就是由大量光量子组成的。”全国政协委员、中国科学院院士、量子科学实验卫星工程首席科学家潘建伟表示。

而所谓量子通信是指利用量子纠缠效应进行信息传递的一种新型通讯方式。量子纠缠是一种量子力学现象。原理在于两个粒子经过耦合之后，单独搅扰其中一个，另外一个粒子无论多远的距离其性质都不可避免地受到影响。例如：人们可以制造一对纠缠的粒子，一个放北京，一个放上海，当上海粒子一动，北京粒子立刻就接收到信息。

量子科学实验卫星的发射，表明中国正从经典信息技术的跟随者，转变成未来信息技术的并跑者乃至领跑者。“我希望它尽快走进每个人的生活，就像计算机曾经做到的一样，改变世界。”潘建伟说。

应用广泛

科学之路任重道远，量子世界迷雾重重，探索十分不易。但这似乎并不能够阻挡科学家们致力于研究量子科学实验卫星的决心。

据了解，量子卫星2011年12月立项，是中科院空间科学先导专项首批科学实验卫星之一。其主要科学目标一是进行星地高速量子密钥分发实验，并在此基础上进行广域量子密钥网络实验，以期在空间量子通信实用化方面取得重大突破；二是在空间尺度进行量子纠缠分发和量子隐形传态实验，在空间尺度验证量子力学理论。

“量子卫星的成功发射和在轨运行，将有助于我国在量子通信技术实用化整体水平上保持和扩大国际领先地位，实现国家信息安全和信息技术水平跨越式提升，有望推动我国科学家在量子科学前沿领域取得重大突破，对于推动我国空间科学卫星系列可持续发展具有重大意义。”来自中科院的消息称。

需要关注的是，“量子通信是迄今为止唯一被严格证明为无条件安全的通信方式。量子不可分割、不可克隆，所以能保证加密内容不被破译，可以从根本上保障信息安全、保护全人类的隐私。”潘建伟表示，理论上绝对安全的通信一旦实现，全社会都将获益。

业内人士指出，相信到那个时候，因为一把“量子锁”,通信将更加安全。我们的生活再也不会因为各种泄密而苦恼,而且一定会因为量子通信而变得更加方便便捷。

据悉，量子通信行业前景广阔，未来市场预计超过1000亿元人民币。量子通信具有强大的生命力，能够提供安全的文本通信、文件传输和实时语音等功能，它的用户涵盖政府机关、企业、医疗机构、金融单位、研究院所等。

据业内专家估算，量子通信可应用于专网、公众网、云安全等特殊应用领域，未来5年左右量子通信市场规模预计在100亿左右，最终规模将在1000亿以上。

国外同行欲求合作

“在目前欧美各大研究机构和研究者看来，此次中国发射全球首颗量子科学实验卫星开启了空间科学研究的全新领域，也为中国空间科学技术领先注入强大力量。”中研普华研究员王骏说。从量子卫星的研制、地面接收到卫星发射这一系列系统工程，中国的决策速度令人惊叹。

中国成功发射全球首颗量子科学实验卫星后，多名外国科学家对于这个项目接纳奥地利科学家参加表示赞赏，希望以此进一步带动国际合作。英国剑桥大学量子物理学教授阿德里安·肯特对媒体表示，科学是无边界的，中国和奥地利科学家合作的这个量子卫星项目正是让人兴奋的明证。

尤为一提的是，美国加州理工学院量子物理学专家斯皮里东·米哈拉基斯在接受媒体采访时说，此次中国与奥地利的合作是一个良好案例，说明国家间的合作可带来影响深远的成果，“我希望更多国家能参与到相关研究中，创建一个量子技术更普及的世界”。

据了解，英国斯特拉思克莱德大学正与新加坡国立大学合作，推动在小型卫星上开展量子实验的项目。参与这个项目的研究人员胡坤利说：“我非常欢迎这种国际合作，特别是对如此重要的科学项目。量子技术的发展有赖于国际上多方合作，目前一些国家在这个领域的不同细分项目中都有各自优势，如果能结合各方力量，将有助于我们更快、更全面地实现量子技术的潜力。”

胡坤利提到，中国量子卫星的成功发射和运行展示了量子通信卫星的可行性，这将降低相关技术开发风险，而这些风险往往让许多手握资金的机构对前沿技术望而却步，“我希望中国卫星的发射成功能够吸引更多人关注空间量子技术”。

笔者通过梳理发现，参与中国量子卫星项目的奥地利著名量子科学家安东·蔡林格在接受英国《自然》杂志采访时也表示，中国卫星会带动全球相关领域的发展，因为如果中国团队取得成功，那么其他团队将更容易获得对量子卫星的资助。

可见，我国的量子卫星在国际上备受青睐，为世界科技界所瞩目。国外同行纷纷望眼欲穿，寻求合作。相信在不久的将来，凝聚中国智慧的“墨子号”将加密世界，造福人类！

15年后或走进中国百姓家

在激烈的全球竞争中，“第一颗量子卫星”的头衔确实来之不易。

潘建伟表示，墨子号发射后，如果效果达到预期，下一步还计划发射墨子二号、墨子三号等，形成“量子星群”。量子通信估计还需10至15年才能进入百姓生活，届时网上银行、手机支付、信用卡等就再也不怕被盗号和泄密了。

据了解，中国还将陆续发射多颗量子卫星，力争在2030年前后率先建成全球化的广域量子保密通信网络。

潘建伟说，如果经过5年努力，可以得到量子卫星“星座”。像北斗一样，很多颗量子卫星在空中，将改变我们在信息安全上非常被动的局面。

“目前，全球量子信息研究较为领先的国家主要还是集中在欧美大国，此次我国发射的量子卫星，是继续保持并扩大技术优势，因此，从短时间看全球的量子信息研究格局会有较大改变，未来几年我国量子信息技术研究有望通过首颗量子卫星的发展而领跑世界。”中研普华研究员王骏对笔者表示。
 

中国产经新闻2016年8月20日http://news.idoican.com.cn/zgcjxwb/html/2016-08/20/content_5710495.htm?div=-1