读创/深圳商报记者袁斯茹

“‘墨子号’探测到千公里外发出的一个光子难度有多大？就像从地球上探测到38万公里的月球上一根燃烧的火柴。”4月15日，“科技创新院士报告厅”活动在福田举行，中国科学院院士、“墨子号”卫星总指挥王建宇分享了量子技术前景。

△王建宇院士在论坛现场

年8月，“墨子号”量子科学实验卫星在酒泉发射成功，此行肩负着建立卫星与地面远距离量子实验平台的任务。

20世纪初，爱因斯坦、普朗克、薛定谔等科学家花费数十年，建立了量子力学体系，用以研究微观世界，其中包括分子、原子、电子等。“经过近一百年发展，基于量子力学的量子信息学逐渐形成。这门学科用量子力学和信息学结合，来解决经典计算机不能解决的问题，”王建宇说，“‘墨子号’就是为实践量子信息学的重要应用之一：量子通信。”

△基于纠缠的无中继千公里量子保密通信实验示意图（图片来自网络）

演讲中，他举了一个通俗例子：电影《红灯记》的主要情节就是争夺一段密电。事实上，密钥在传输过程中最容易被窃取。“而量子通信实现了绝对安全密钥分发的物理通道，解决了安全漏洞，”王建宇说，“所以量子通信不会替代光通信，而是现代通信的补充。”

自年1月正式交付，“墨子号”也做到了多个“第一”，包括实现世界首次洲际量子保密通信，意味着我国已构建出天地一体化广域量子通信网络雏形；还有在国际上首次实现千公里级基于纠缠的量子密钥分发。据悉，“墨子号”已圆满完成既定任务，目前还在超期工作中。

“‘墨子号’的成功，是我国高科技技术从跟踪到引领的典范。”王建宇说。

在太空中分发量子密钥，需要穿越厚厚的大气层，将一个个光子从天上发到地面，还得准确无误地接收。中国科学院院士潘建伟最初提出这个设想时，很多人认为是天方夜谭。经过八年努力，王建宇帮他实现了这一想法。“‘墨子号’所有的设计，几乎都扣着理论极限在做。”王建宇回忆道。当时团队将卫星和地面的跟瞄精度做到了小于3.5微弧度，这相当于在万米高空飞行的飞机上，同时向地面两个旋转的储蓄罐扔一个个硬币，每个都要瞄准细长的投币口。

据悉，“墨子号”的名字，来源于光学先驱、两千多年前就进行过“小孔成像”实验的墨子。

“除了通信，量子技术已渗透到半导体、材料、计算等方面，比如量子陀螺仪，可实现潜艇半年以上的自主导航。”王建宇说。

据悉，此次活动由深圳创新发展研究院和博研教育、市企业联合会共同主办，聚焦前沿科技，将以每月1-2期的形式，邀请业内大咖进行主题分享。

审读：喻方华