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| 潘建偉院士演示實用化量子通信產品進行遠距離保密通話。 |
研究團隊成員王建宇教授細數了“墨子號”衛星的種種難關：“舉個例子，要從1000公里的高度把一個個光子發射到地面站，這就好比在萬米高空高速飛行的飛機上，同時向地面兩個旋轉的投幣口細長的儲蓄罐扔進一個個硬幣。儲蓄罐的投幣口是細長的，相當於光的偏振，它是有方向的，硬幣要把方向對好才能扔進去，而且不是扔一個，要兩邊同時都扔准才行。”
王建宇說，他們做過一個計算，一根火柴劃一下大概有1017個光子，而衛星地面站的探測能力，相當於在地球上的人不用任何儀器，要發現在月亮上有人劃了一根火柴。“此外，還要在每秒一億個光子裡面，搞明白我們探測到的是第幾個光子，這些光子都是排好隊的，抓一個就要知道它是第幾個，這樣才能用來做密鑰。而這對於量子通信的諸多難題而言，只是非常簡單的一個小細節。”王建宇說。
搶占量子科技創新制高點
“量子通信”是利用量子比特作為信息載體來傳輸信息的通信技術，可在確保信息安全、增大信息傳輸容量等方面突破經典信息技術的極限。量子通信有兩種最典型的應用，一種是量子密鑰分發，另一種是量子隱形傳態。量子密鑰分發克服了經典加密技術內在的安全隱患，是迄今為止唯一被嚴格證明原理上無條件安全的通信方式，可以從根本上解決國防、金融、政務、商業等領域的信息安全傳輸問題。
這聽上去“玄而又玄”的“黑科技”正影響改變著我們的現在和未來——中國科學家自主研製的量子通信裝備，已經為60周年國慶閱兵、黨的“十八大”“十九大”、紀念抗戰勝利70周年閱兵等國家重要政治活動提供了信息安全保障。中國銀監會銀行業監管信息報送、中國人民銀行人民幣跨境收付信息管理系統、中國工商銀行網上銀行數據異地災備系統、阿里巴巴商業數據加密傳輸等等，用的都是量子保密通信技術。
2018年1月21日，“2017科技盛典”頒獎典禮在央視演播大廳隆重舉行。潘建偉領銜的“天地一體化廣域量子通信技術研究團隊”入選年度科技創新團隊。中國科學院院長白春禮為該團隊頒獎。
經過長達10餘年的協同攻關，該研究團隊取得了天地一體化廣域量子通信技術的重大突破。他們自主研製了世界上首顆量子科學實驗衛星“墨子號”，在國際上率先實現千公里級的星地量子通信，圓滿實現全部既定科學目標；國家量子保密通信“京滬幹線”通過總技術驗收，使得中國的量子通信研究水平全面處於國際領先地位。結合“京滬幹線”與“墨子號”的天地鏈路，中國和奧地利之間在國際上首次成功實現了距離達7600公里的洲際量子密鑰分發，標誌著天地一體化廣域量子通信網絡雛形已經形成。
正如白春禮所言，“墨子號”開啟了全球化量子通信、空間量子物理學和量子引力實驗檢驗的大門，為中國在國際上搶占了量子科技創新制高點，成為國際同行的標杆，實現了“領跑者”的轉變。
未來已來，重任在肩
面對這一深刻影響未來的科技競爭，傳統科技強國都在積極整合各方面的研究力量和資源，力爭在量子信息技術大規模應用方面占據先機。
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