“世紀之問”：全球大國新博弈
人類之所以愛上科學，很大程度上在於它能夠探索未知，滿足我們的好奇心。如今，一個不難描述的未知問題擺在人類面前——
在人類肉眼看不到的微觀世界中，事物究竟是以“概率”而存在的，還是“確定”存在的？舉個關於足球的例子，在宏觀世界，我們可以確定地知道它究竟在哪個點，但在微觀世界，一個足球就相當於一個粒子，人們似乎只能判斷它出現在足球場某個點的概率，卻無法確切地知道它究竟在哪裡。
量子力學正是微觀世界“概率論”的最大支持者。量子論裡有一種特性，即量子糾纏，簡單來說，兩個處於糾纏狀態的量子，就像有“心靈感應”，無論這些粒子之間相隔多遠，只要一個粒子發生變化，另外的粒子也會即刻“感知”，隨之發生變化。
不過，愛因斯坦並不買賬，並譏諷這個現象為“幽靈般的超距作用”。也因此，他和波爾等科學巨擘為此展開激烈爭論，並留下一個“世紀年之問”：上帝擲骰子嗎？換言之，微觀世界都是由“概率”決定存在的嗎？
全球相關領域的科學家，甚至是一些執政者都為這個問題著迷。因為，一旦這種特性得到最終驗證，就有一個最為直接的應用，即通過量子糾纏所建立起來的量子信道不可破譯，成為未來保密通信的“終極武器”。
按照潘建偉的說法，要讓量子通信實用化，需要實現量子糾纏的“遠距離”分發。一代又一代學者接力走下來，人類似乎遭遇了“瓶頸”：由於量子糾纏“太脆弱”，會隨著光子在光纖內或地表大氣中的傳輸距離而衰減，以往的實驗只停留在“百公里”量級的距離。
潘建偉粗略地測算過，使用光纖進行量子分發，傳輸“百公里”距離，損耗已達99%；傳輸“千公里”的距離，每送1個光子大約需要3萬年，“這就完全喪失了通信的意義”。
於是，一場大國間的“量子通信”競賽就此出現，誰先衝到“千公里”的距離，似乎就能在這場賽跑中領先。潘建偉說：“大家不斷地去‘拉長’這個距離，以此來驗證量子糾纏的原理，步步逼近量子通信的實用目標。”
“彎道超車”：中國在太空領跑
事實上，在量子物理學誕生的一百多年裡，有關研究始終長盛不衰。但是，在只爭朝夕的國際科研競爭前幾十年，一直難見到中國人的身影。起步晚，是中國人甩不掉的標簽，但這並不妨礙我們“彎道超車”。
2003年，潘建偉團隊開始實驗“長距離”量子糾纏，從13公里到100公里，從追趕走向超越。2012年8月9日，國際學術期刊《自然》雜誌以封面標題形式發表了潘建偉團隊的研究成果：他們在國際上首次成功實現了“百公里”量級的自由空間量子隱形傳態和糾纏分發。
這一成果不僅刷新世界紀錄，有望成為遠距離量子通信的里程碑，而且為發射全球首顆量子科學實驗衛星即如今的“墨子號”奠定了技術基礎。同年12月6日，《自然》雜誌為該成果專門撰寫了長篇新聞特稿《數據隱形傳輸：量子太空競賽》，詳細報道了這場激烈的量子太空競賽。
又過了4年，潘建偉團隊通過發射“墨子號”衛星，將“量子糾纏”的實驗距離拉到“1200公里”，把科學家一直假想的實驗變成了現實，也讓中國量子在太空中領跑全球。
加拿大滑鐵盧大學量子技術專家延內魏因說，國際上確實存在量子科研競賽。“中國團隊已克服了好幾個重大技術與科學挑戰，清楚地表明了他們在量子通信領域處於世界領先地位。”
相應地，類似的實驗，歐盟、加拿大、日本都有科學家在呼籲和推進。但或因技術積累不夠，或因資金支持不夠，目前進展緩慢。
以美國為例，2015年美國航空航天局宣布一項計劃：在其總部與噴氣推進實驗室之間建立一個直線距離600千米、光纖皮長1000千米左右、10個中轉基站的遠距離光纖量子通信幹線，並計劃拓展到星地量子通信。不過，目前該計劃尚未有實際進展的最新消息。
2015年年末，英國政府發布的《量子時代的技術機遇》報告顯示，中國在量子科技的論文發表上排在全球第一、專利應用排名第二。在“第二次量子革命”的起步階段，中國異軍突起進入“領跑陣營”。
如今，在最新量子太空競賽中，中國“墨子號”再次獨占鰲頭，第一個衝過“千公里”量級的跑線。參與這次實驗的兩個地面站分別是青海德令哈站和雲南麗江高美古站，兩站距離1203公里。有評論稱，發射後僅僅數月，世界上首顆量子通信衛星就已經達到了它最具雄心的目標之一，量子通信向實用邁出一大步。
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