8月16日凌晨，中國(guó)在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心將世界首顆量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星“墨子號(hào)”送入太空軌道，它預(yù)示著人類將首次完成衛(wèi)星與地面之間的量子通信，我國(guó)空間科學(xué)研究邁出令人振奮的一步。

　　量子通信成為近期的熱點(diǎn)之一，9月6日上午在深圳會(huì)展中心舉行的2016全球光電產(chǎn)業(yè)技術(shù)主題大會(huì)上，中國(guó)科學(xué)院上海分院黨組書(shū)記、副院長(zhǎng)王建宇介紹說(shuō)，量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星與各地面光學(xué)站的跟瞄測(cè)試正在緊張進(jìn)行，天地通信通路已經(jīng)建立。

　　圖1：中國(guó)科學(xué)院上海分院黨組書(shū)記、副院長(zhǎng)王建宇

　　量子衛(wèi)星和其他衛(wèi)星到底有何不同？

　　“太不一樣了。”王建宇解釋說(shuō)，一般的對(duì)地觀測(cè)衛(wèi)星，它只要在外空的軌道上被動(dòng)接受來(lái)自地球的電磁輻射，就能獲得所需要的圖像數(shù)據(jù)，對(duì)地面沒(méi)有特殊要求。而量子衛(wèi)星，需要的是天地協(xié)同，必須保障天地之間通信鏈路的暢通。今天衛(wèi)星發(fā)射成功了，但衛(wèi)星是否能圓滿完成實(shí)驗(yàn)任務(wù)，還有很長(zhǎng)的路要走，不過(guò)今天是一個(gè)非常好的開(kāi)端。

　　最早量子通信在地面就是在光纖里面做的，因?yàn)楣饫w里面，要比自由空間里面條件好得多，激光一頭進(jìn)去，跑不到外面去的。但是光纖有一個(gè)弱點(diǎn)，因?yàn)楣饫w是靠光的全反射，激光在光纖里跑的時(shí)候，它在光纖壁上不斷在反射，有損耗。損耗到一定程度時(shí)，量子通信就做不成了。所以用光纖做，距離是有限的，做不成全球的量子通信，而衛(wèi)星就能做到全球的。

　　利用衛(wèi)星平臺(tái)，可以克服地表曲率、沒(méi)有障礙物的阻礙。只有5-10公里的水平大氣等效厚度；大氣對(duì)某些波長(zhǎng)的光子吸收非常小；大氣能保持光子極化糾纏品質(zhì)；外太空無(wú)衰減和退相干。

　　王建宇表示，以前做各種各樣的衛(wèi)星的時(shí)候，一般都有個(gè)參考。但是剛開(kāi)始做量子通信衛(wèi)星的時(shí)候，我們心里真的是沒(méi)底。”王建宇感慨地說(shuō)，盡管我們經(jīng)手的大大小小的衛(wèi)星研制工作已經(jīng)無(wú)以計(jì)數(shù)，但量子衛(wèi)星對(duì)于所有參與者都是一個(gè)從未有過(guò)的巨大挑戰(zhàn)。

　　量子通信天地試驗(yàn)中的七大關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)步

　　王建宇在會(huì)議現(xiàn)場(chǎng)表示，我國(guó)自主研發(fā)的量子衛(wèi)星突破了一系列關(guān)鍵技術(shù)，包括高精度跟瞄、星地偏振態(tài)保持與基矢校正、星載量子糾纏源等。他指出了量子通信天地試驗(yàn)中的七大關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)步：1、天地鏈路高精度跟蹤和精確指向；2、近衍射極限量子光發(fā)射與檢測(cè)；3、偏振態(tài)保持與跟蹤測(cè)量；4、衛(wèi)星平臺(tái)復(fù)合姿態(tài)控制技術(shù)；5、天地一體的單光子探測(cè)；6、高精度時(shí)間同步技術(shù)；7、高亮度量子糾纏源。

　　此前，王建宇曾在接受其他采訪中透露，按照規(guī)劃，中國(guó)在2016年首顆量子衛(wèi)星發(fā)射后還將發(fā)射更多衛(wèi)星，到2020年實(shí)現(xiàn)亞洲與歐洲的洲際量子密鑰分發(fā)，屆時(shí)聯(lián)接亞洲與歐洲的洲際量子通信網(wǎng)也將建成。到2030年左右，中國(guó)將建成全球化的廣域量子通信網(wǎng)絡(luò)。