8月16日1点40分,经过13年准备的“墨子”号量子试验卫星在酒泉发射中心成功升空。至此,中国领先世界各国,成为全球首个实现卫星和地面量子通信的国家。未来,一旦将天地一体化的量子保密通信体系构建完成,中国就再也不必担心通讯信息安全。
中国将无惧黑客
量子通信的安全性基于量子物理基本原理,量子的不可分割性和不可复制性保证了信息的不可窃听和不可破解,从原理上确保身份认证、传输加密和数字签名的无条件安全,可以从根本上、永久性解决信息安全问题。一旦实现,中国与世界各地的信息传输就无法通过现有的方式被窃听或泄漏。
留学奥地利六春秋,潘建伟内功修成
“墨子”成功升空,背后可不是中国的“闭门造车”。这事儿,得从我国量子科学实验卫星工程首席科学家潘建伟说起。
潘建伟,1970年生于浙江省东阳市。1988年进入中国科学技术大学近代物理系学习,本科毕业之后,继续留校攻读硕士学位。那时,老一辈的中国科学家已经开始对量子通信领域密切关注,也发表了一些文章。潘建伟正是在科大学习期间,领略到量子世界的魅力。
随着研究的深入,潘建伟越来越感觉到量子理论研究对实验技术和器材的极高要求,但当时,国内的实验室条件无法满足他的需要。
1996年,年轻的潘建伟来到奥地利因斯布鲁克大学攻读博士学位,师从量子科学界“大牛”安东•蔡林格。当时,蔡林格教授已经筹建了一间先进的量子实验室。正是在那里,潘建伟和伙伴们在老师的带领下完成了光子的量子隐形传输实验,这个实验被认为是量子信息实验领域的开端。
此后几年,潘建伟和同事们又成功进行了一系列量子信息领域开天辟地的实验,博士毕业后,潘建伟跟随蔡林格,进入维也纳大学实验物理所从事博士后研究,这些经历为之后潘建伟回国投身国内量子物理技术的发展奠定了坚实基础。
嫌欧洲空间局太慢 蔡林格转身携手中国
潘建伟的老师蔡林格是量子科学领域的权威。在量子通信领域,潘建伟和他曾经的导师既是师生,也是竞争对手。
预见到量子卫星巨大作用的蔡林格2001年就开始和欧洲空间局商讨建立量子卫星的计划。但这项“烧钱”的计划面临异常复杂的申报手续,“它(欧洲空间局)太慢了,根本没有作出任何决策。”蔡林格曾经失望地说。
潘建伟这边的境遇则要好得多。2001年,潘建伟回国组建实验室,向中科院申请了200万经费,当时的中科院基础局直接拨了400万给他。在中科院的重视和支持下,实验室的发展速度非常快,很快就有了一批由中国人完成的量子信息领域的重要成果。
2005年,量子调控成为国家重大研究计划。近年来,中科院启动量子卫星项目,国家发改委启动“京沪干线”项目,为量子通信技术的跨越式发展注入极大的动力。
看到学生在中国干得热火朝天,蔡林格主动向潘建伟提出,要加入到中国的量子卫星计划中来,潘建伟欣然接受。于是,奥地利就成了量子科学实验卫星项目的第一个国际合作伙伴。
大咖辈出的量子科学“圣地”
维也纳大学坐落在奥地利首都维也纳,已经有650年的历史。曾经培育过15名诺贝尔奖获得者。其中,量子力学的奠基人埃尔温•薛定谔就曾在维也纳大学理论物理研究所教学,直到去世。
“墨子”量子卫星背后的科学家之一安东•蔡格林也长时间在维也纳大学进行研究。他带领的维也纳量子科学与技术中心的研究小组占据这片领域的前沿。
加拿大、日本、意大利和新加坡的科学团队也有量子太空实验的计划。中国在基础科学研究上不计风险的投入,使得我们率先尝到成功的果实。
这一领域的技术在各种层面的利用存在巨大的想象空间,“墨子”的升空不是结束,这段征途望不到尽头。
而我们也并不打算竖起藩篱。
潘建伟说,量子科学实验卫星会向全世界开放,在奥地利之后,德国、意大利、加拿大等国的团队也已经主动请求加入。
(实习编辑:祝闻豪)
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