“墨子”之梦的轨迹

“墨子”之梦的轨迹

科学家潘建伟说，我国首颗量子卫星之所以起名叫“墨子”号，因为墨子（墨家学派的创始人，也是战国时期著名的思想家、教育家、科学家、军事家）首先通过小孔成像实验发现了光是直线传播的，而且墨子提出了某种意义上的粒子论。因此，光量子学实验卫星用这位中国先贤命名，是非常妥帖的。

量子力学的世界级大师塞林格教授曾经这样教导过他的一名中国学生：“你的努力，不仅是为自己，更是为国家！”这名中国学生的确没有辜负导师的期许，他和同事们所取得的研究成果同爱因斯坦建立相对论、伦琴发现X射线等影响世界的重要发现一起，被《自然》杂志评选为“百年物理学21篇经典论文”。数年后，他带领团队在中国建立起世界领先的量子光学实验室，创造了一个又一个举世瞩目的“世界首次”。

这个人就是将世界首颗量子科学实验卫星“墨子”号送上太空的中国科学家——潘建伟。

潘建伟在中国科学技术大学学习期间，第一次领略到量子世界的奇妙。但随着研究的深入，他越发意识到量子理论中的各种奇特现象需要更加尖端的实验技术和条件才能够得到验证，而当时国内在这方面还相对落后。1996年，潘建伟来到奥地利因斯布鲁克大学，师从奥地利物理学家塞林格攻读博士学位。那时塞林格教授已经建立了量子实验室，并且是量子物理学领域的国际权威。在这里，潘建伟和同事们完成了国际上首次量子隐形传态实验，这被认为是量子信息实验领域的开端。此后几年内，潘建伟和同事们又先后完成了一系列量子信息领域的先驱性实验，这些宝贵的经历为潘建伟日后在量子通信领域的突破性贡献奠定了坚实基础。潘建伟对奥地利的感情非常深厚，他在奥地利求学期间，得到了奥地利外交部和学术交流机构的资助。博士毕业后，潘建伟又继续在维也纳大学实验物理所从事博士后研究。维也纳大学正是薛定谔等量子力学的奠基人工作过的地方，无疑是量子力学的“圣地”之一。

我国在量子通信领域的研究起步较早，在20世纪90年代初就有郭光灿院士、张永德教授等老一辈科学家对该领域发展的密切关注，并且中国科学技术大学已经发表了一些该领域的论文。

2001年，潘建伟回国组建实验室，一切从零开始。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。在那之后，从2004年起，中科院的支持力度进一步加大。

同时，国内其他团队也发展起来了。从2005年开始，国家的重大研究计划也开始注意到了量子调控，在一些科学家的建议下，量子调控成为国家重大研究计划的内容，到目前这一计划已经执行了十余年。

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”地面量子通信网络项目，为量子通信技术实现跨越式发展注入了长足的动力。

量子通信是目前为止唯一被严格证明可提供无条件安全的保密通信手段。我国发射全球第一颗量子实验卫星以及“京沪干线”的建成，奠定了中国在量子通信领域的领跑地位。目前，在量子通信领域，无论是科学研究还是实际应用，我国都已处于世界领先水平。我们也期待着，量子通信从理论到实验再到实践的完美蜕变。

所以，当昔日的老师主动提出加入到我国量子卫星计划中的请求后，顺理成章地，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。我国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主动请求加入。

作为量子通信领域的技术强国，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。回顾中国量子通信领域的发展历程，成绩的取得当然离不开一代代科学家孜孜不倦的奋斗与拼搏。

2016年8月16日凌晨，被命名为“墨子”的中国首颗科学实验卫星开启星际之旅。它承载着率先探索星地量子通信可能性的使命，并将首次验证空间尺度量子理论的真实性。