世界首顆量子衛星與金華大有淵源

　　在金期間，潘建偉院士在回答金華少科院「小院士」的提問。

　　浙江在線8月17日訊 昨天1時40分，我國自主研製的世界首顆量子科學實驗衛星「墨子」號成功發射，開啟了量子保密通信的新紀元。從此，我國量子通信技術將引領世界，探索量子世界的奧秘。

　　記者聯繫到了潘建偉院士的首席弟子陸朝陽，他幫助記者向潘建偉轉達了家鄉人對潘院士及團隊的祝賀。潘建偉對家鄉人的問候和祝賀表示感謝，說:「隨著中國科技的迅猛發展，我相信量子通信將在10年左右時間輻射千家萬戶。期待在我有生之年，能親眼目睹以量子為終端、以量子通信為安全保障的量子網際網路的誕生。」他還堅定地說:「我相信中國科學家們做得到!」

　　潘建偉，這位量子衛星的首席科學家，從東陽中學畢業，考入中國科技大學，一路走到世界量子科技的前沿，最終成為該領域的領軍人物。今年4月7日，剛剛獲得2015年度國家科學技術獎自然科學一等獎的潘建偉受市政府的邀請，為家鄉人民奉獻了一場生動而高端的科技講座———《神話、哲學、網際網路與人類未來》，這場科技風暴讓金華人腦洞大開，把量子通信與金華緊緊地聯繫在一起。

　　就在這個報告中，自稱「潘老師」的潘建偉向家鄉人民宣布了不久將會發射一顆量子衛星的消息，他同時預言:10年之後就會有量子網際網路，人們將用上量子手機。他驕傲地說:「在量子通信領域，中國絲毫不弱於歐美，可以說一路在領跑。」

　　今天，他的話已經變成了現實。

　　父母住東陽 關注兒子成果

　　家住東陽市區的潘建偉父母這些天一直關注著兒子的工作進展，對量子衛星準備到哪一步都了解得很詳細。昨天凌晨，一家人收看了電視報導，父親潘孟迪一整天都沉浸在激動之中。他告訴記者，他與全家人每天都一起看新聞，電視的、報紙的、網絡的，關注量子通信衛星的消息，昨天「墨子號」衛星終於上天了，兒子和他的團隊多年的努力終於實現，大家都高興得不得了:「我為兒子驕傲!我知道他一定可以做到!」

　　潘爸爸告訴記者，考慮到兒子太忙，他們並沒有打電話給潘建偉。「這些年，我們都不主動給兒子打電話，因為他沒有時間接電話。都是建偉抽空打來，比如上飛機前的幾分鐘時間。我們能從新聞報導中經常看到兒子的情況，已經很開心、很安慰了。」

　　潘爸爸說，前些日子，潘建偉給家人發來微信，感謝爸爸媽媽和全家人對他的理解和支持，說有了家人的理解和支持，才讓他沒有後顧之憂。潘建偉的家庭觀念和家鄉觀念很強，過去春節總要回家看父母，清明節總要回家掃墓。不過，這些事情近年來也都沒有時間做。今年4月，潘建偉受市政府的邀請到金華，利用晚上的時間回東陽看父母，「這次回來，我和他話都沒說上幾句，找他的人實在太多了。」

　　80多歲的潘爸爸說:「我們平時的生活都是他的姐姐們照顧，潘建偉對姐姐們也很關心，儘自己的力量幫助她們。」

　　10年造一星 再建網際網路

　　潘建偉，這位從東陽中學畢業的金華學子，一路走來一直都在實現著別人眼中不可能實現的事情，如今，他和他的團隊已經走在了世界量子科技的最前沿，成為該領域的領軍人物。在他的時間計劃表中，2016年是量子衛星發射年，大約在10年之後則實現量子網際網路通信，希望人人都能用上量子手機。

　　事實上，從提出量子衛星的設想到「墨子」號升空，潘建偉已經準備了10多年。2003年，在大多數同行仍在致力於在實驗室裡實現量子通信的時候，潘建偉就想到為了真正實現遠距離量子通信可能需要衛星。這是由於光量子在光纖中損耗太大，而天空中80%的光能達到地面，將光子發送到外太空再藉助衛星的中轉，就可以有效實現相距數千公裡的量子通信。2004年底，潘建偉團隊在地面實驗中驗證量子狀態在穿越整個豎直大氣層後還能夠很好存活，證實了星地量子通信的可能性。2007年開始，潘建偉與中科院其他一些力量合作，做更多的地面驗證。2010年，他們論證了發射衛星的可行性;2011年中科院正式立項量子科學實驗衛星專項。5年後，衛星正樣研製完成。

　　據了解，這顆「墨子」採用平臺載荷一體化設計，重640公斤，軌道高度500公裡。它搭載了量子密鑰通信機、量子糾纏發射機、量子糾纏源、量子試驗控制與處理機等有效載荷，可與地面上相距千公裡量級的兩處光學站同時建立量子光鏈路。「墨子」衛星發射是實現遠距離量子通信的第一步，將有望實現突破光纖限制的衛星和地面之間的自由空間量子通信，並結合地面已有的光纖量子通信網絡，構建一個廣域量子通信體系。

　　「除了在國防、政務和金融領域通信安全的應用，我們希望通過5到10年的努力，在我國形成天地一體的廣域量子通信網絡基礎設施和完整的量子通信產業鏈，未來在我們的手機上及千家萬戶的日常生活中得到應用。」潘建偉說。

　　量子新面孔 小將在成長

　　有意思的是，昨天一大早，金華環城小學校長王偉文就給記者發來一張量子衛星發射中心的工作照，原來，該校校友李宇懷正在麗江發射站工作。李宇懷的數學老師朱小玲告訴記者，李宇懷目前是中國科技大學的博士研究生，參與了量子衛星發射工作。當年，他在環城小學讀書的時候就對數學表現出了非常高的天賦，總是在開學的第一個月就自學完了整學期的課程，朱老師就對這個孩子格外「照顧」:只要數學能考97分以上，就不要求他做常規作業，而是讓他學奧數。後來，李宇懷讀了金華四中，又考上了金華一中。2007年，他因奧賽獲得全國一等獎而被保送到中國科技大學。巧的是，他成了潘院士的弟子。

　　事實上，在潘建偉的團隊裡有不少金華學子的身影，東陽中學畢業的陸朝陽、馬雄鋒都是受到潘建偉直接影響而成了中國乃至世界量子領域的科技明星。

　　今年剛考入中國科技大學的東陽中學畢業生馬潔峰說，他以前就一直關注量子通信，4月份有幸與潘院士見過一面，「當時他向我和同學們介紹了量子通信，我還覺得十分遙遠，想不到昨日量子衛星『墨子』就升空了，讓我這個物理迷很振奮。潘院士向世界再次證明我國科技創新能力的強大。作為東中的應屆畢業生，下半年我也將進入中科大，成為潘院士的校友，有這樣一位科學巨人在前方激勵，我一定會努力學習，趕上量子盛會!」

　　東陽中學校長吳海堯對記者說，量子通信衛星的發射成功既是潘建偉校友本人的光榮，也是東陽中學的驕傲。潘院士身上那種踏實的科學風範、嚴謹的學術態度、細緻的求證過程，讓我們明白了偉大工程讓人驚豔的背後，需要付出何等的智慧和艱辛。這也正是東陽中學「求實求真，唯善唯新」精神的最生動註解。希望潘院士能夠在量子通信領域創造更多更大的成就，東中學子受此鼓舞，定會更好地體現東陽中學「科學教育見長、主題德育樹人、校本體藝出彩」的辦學特色，為中華民族的偉大復興貢獻自己的熱血和青春。

　　墨子墨子 為啥叫「墨子」

　　為什麼首顆量子衛星會取名「墨子」?陸朝陽告訴記者，潘院士給首顆量子衛星取這個名字有深意，因為古代的墨子不但是一位哲學家，還是一位科學家，他明確提出光線是直線傳播的，還把許多科學知識用於實際，以擅長製造器械和防守城池而聞名。公元前400年左右的墨家著作《墨經》中就記載了關於小孔成像、凸面鏡成像等實驗總結的規律「光學八條」，代表了我國距今近2500年前的戰國初期在幾何光學領域取得的顯著成就。量子科學實驗衛星將主要進行量子光通信實驗，以墨子這位中華科學先賢命名可謂名至實歸。

　　中國此次發射的量子衛星主要任務是將地面上的量子糾纏實驗「搬到」外層空間，即通過連接地面上的量子通信網，完成星地量子保密通信、星地量子糾纏分發、星地量子隱形傳態等實驗。可以說，這顆量子衛星肩負著科學和技術的雙重使命。

　　有意思的是，一些年輕的科學愛好者認為「墨子」的名字似乎與今年獲得雨果獎的科幻小說《三體》有著某種聯繫，因為《三體》中多次出現過「量子」「墨子」概念，但《三體》的作者劉慈欣否認了這個觀點。

　　不過，兩者有個共同點:那就是在中國點燃了普通人對科學的熱情，讓高冷的科學成果變得更加大眾化。

　　我們可以大膽想像:有一天，網際網路將以量子計算機作為節點，通過量子信道進行連接，量子網絡中傳送的信息大部分不再是經典的0或1，而是由量子態、高效率的量子計算配合高保密的量子通信，「量子網際網路」得以實現。這中間雖然還有很長的路要走，但它總會到來。回望過去，8月16日全球首顆量子衛星「墨子」號升空，是不是也將被看成是一個特殊的起點?

　　正如4月7日潘建偉院士演講後回答完金華市少年科學院「小院士」的問題給孩子們的籤名:「科學是美」。是的，「墨子」很美，科學的未來很美好。我們有理由相信，10年後，潘建偉的預言一定能實現。