在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心，量子科學實驗衛(wèi)星在進行有效載荷光學性能測試（2016年7月21日攝）。新華社發(fā)（中科院微小衛(wèi)星創(chuàng)新研究院供圖）

此刻，量子衛(wèi)星已在太空軌道上翱翔。而它最初的構(gòu)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驗室。２００３年，當大多數(shù)人仍致力于在實驗室內(nèi)部的原理性演示時，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(gòu)想，“量子科學實驗衛(wèi)星”正是這個構(gòu)想中的關(guān)鍵節(jié)點。

“工欲善其事，必先利其器”。圍繞這一遠景目標，潘建偉團隊開始了十余年的技術(shù)積累。他帶領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)實驗等方面不斷取得國際領先的突破性成果。

２００５年，潘建偉團隊在世界上第一次實現(xiàn)１３公里自由空間量子通信實驗，證實光子穿透大氣層后，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驗……為星地量子通信打下了堅實基礎。

經(jīng)過十多年的發(fā)展，中國在量子通信領域已成為名副其實的世界勁旅。而這十多年間，從構(gòu)想、攻關(guān)、立項到突破，人類歷史上第一顆量子通信衛(wèi)星終成現(xiàn)實。

潘建偉說，“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(wèi)星無法覆蓋全球，同時由于強烈的太陽光背景，目前的星地量子通信只能在夜間進行。要實現(xiàn)高效的全球化量子通信，還需要形成一個衛(wèi)星網(wǎng)絡?！?/p>

未來，一個由幾十顆量子衛(wèi)星組成的“璀璨星群”，將與地面量子通信干線“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。在此基礎上，構(gòu)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(quán)信息安全生態(tài)系統(tǒng)。

“安全的通信是屬于我們的，但是科學研究是面向全世界開放的?！迸私▊ネ嘎叮谝粋€開放的項目是與奧地利科學院合作，實現(xiàn)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展量子信息技術(shù)方面的研究。

繼量子衛(wèi)星之后，潘建偉團隊還計劃開展空間站“量子調(diào)控與光傳輸研究”項目，研究星間量子通信技術(shù)等，同時進行量子密鑰組網(wǎng)應用等研究，為下一步衛(wèi)星組網(wǎng)奠定技術(shù)基礎。

“隨著中國科技的迅猛發(fā)展，我相信量子通信將在１０年左右時間輻射千家萬戶。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，“我相信中國科學家們做得到?！?/p>