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| “量子科學實驗衛星”工作示意圖 |
“墨子號”命名的故事
兩年前，中國成功發射世界首顆量子科學實驗衛星“墨子號”。那麼這顆量子科學實驗衛星為什麼命名為“墨子號”？中國量子科學實驗衛星首席科學家、中國科學院院士潘建偉在接受媒體採訪時透露，“衛星之名取自於中國科學家先賢，體現了我們的文化自信。”
中國古代哲學家、墨家學派創始人墨子也是一位鮮為人知的偉大科學家。墨子是最早研究光的，大約兩千多年前，墨子和他的學生做了世界上第一個小孔成倒像的實驗，並解釋了小孔成倒像的原因，指出了光的直線傳播的性質，這是對光直線傳播的第一次科學解釋。
《墨經》中這樣紀錄了小孔成像：“景到，在午有端，與景長，說在端。”“景。光之人，煦若射，下者之人也高；高者之人也下。足蔽下光，故成景於上；首蔽上光，故成景於下。在遠近有端，與於光，故景庫內也。”
《墨經》裡記載世界上第一個“小孔成像”實驗，解釋了小孔成倒像的原因，而這正是現代照相技術原理的起源。
命名“墨子號”正是對這顆“世界首發”衛星的最好定義。“墨子是目前據文獻記載第一個通過科學實驗驗證光線沿直線傳播的科學家。從某種意義上，他也是第一個提出牛頓第一定律的人。”潘建偉說。
遭遇前所未有的技術難題
潘建偉領導的中國量子通信團隊取得了舉世矚目的重要成果，在這當中他們遭遇了怎樣的技術難題？
潘建偉曾介紹，在量子通信技術的研發過程中，首先要面對的是制備單個光量子的技術難題。他舉了一個非常形象的例子來解釋這一關鍵技術的難度：一個普通的15瓦左右的燈泡每秒鐘輻射出的光量子個數可達百億億個，想要實現單個光量子的制備就如同在這百億億個光量子發射出來的瞬間捕捉到其中的某一個，技術難度可想而知。
另一個難題是單光子的探測。單個光子已經是光能量的最小單元，能量是非常微弱的，需要發展出非常精密和高效的單光子探測技術。具備了單個光量子的制備和探測能力後，才能夠實現安全的量子通信。這僅僅指的是地面上的量子通信，而要實現量子衛星與地面的星地通信難度更可想而知。
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