中科院量子创新研究院：智者先行 不行估计(3)

团结“墨子号”与“京沪干线”构建的首个天地一体广域量子通信网络雏形中科院   量子信息与量子科技创新研究院供图

十年磨一剑

假如要用一个词来形容中国科大和上海技物地址“墨子号”上的相助，两边不谋而合地选择了“碰撞”。

第一次“碰撞”产生在2009年。

外太空因为险些真空，光信号损耗很是小。将卫星作为中继器，可以大大扩展量子通信间隔，甚至实现全球化的量子通信。为验证这一斗胆设想的可行性，中国科大和上海技物所、微小卫星创新研究院等单元相助，首先在青海湖举办百公里量子通信尝试，量子胶葛源则配置于湖中的一座岛上。

岛上没水没电，昼夜温差大，冬天湖面结冰，只有一座寺庙和一些僧侣。为了制止日光的影响，量子尝试都在晚长举办。于是，几个年青人夏天上岛，晚上做尝试，白日下山担水，再上山洗衣做饭。帐篷、炉子、发电设备都要本身搭建。青海湖打点局的事恋人员每10天过来送给养，此时便成了科研人员最热闹的年华。

为了积聚数据，尝试一做就是3年。2012年8月，潘建伟等人在国际上首次实现百公里量级的自由空间量子隐形传态和胶葛分发，这意味着在高损耗的星地链路中，也可以或许实现单光子级此外量子通信。

颠末这次磨合，第二次的“碰撞”更是火花四射，因为这一次，他们不只要将尝试搬出尝试室，还要搬上太空。

作为世界首颗空间量子科学尝试卫星，“墨子号”没有前人履历可警惕，做第一个吃螃蟹的人，难度可想而知。上海技物所研究员、量子科学尝试卫星工程常务副总师、卫星系统总批示王建宇汇报《中国科学报》：“我们以前做各类百般的卫星一般都有个参考，但量子卫星真的没底，是一个从未有过的庞大挑战。”

关于星地间量子胶葛分发的难度，王建宇曾有一个令人印象深刻的比喻：就像在太空中往地面的一个存钱罐里扔硬币。不只如此，天空中的“抛掷者”相对地面上的“存钱罐”还在高速举动。

明知山有虎，方向虎山行。中国科学家不只要做世界第一颗量子卫星，还要做一颗有实实在在科学影响力的量子卫星。为了实现这一方针，两个团队产生了剧烈的“碰撞”。为了尝试更精彩，“激进”的科学家不绝提出新的想法，而“守旧”的工程师则但愿淘汰窜改，提高不变性。

“那段时间，我和王建宇也经验了剧烈的磨合。事实证明，干大事必需精诚相助。”潘建伟坦言。所幸，这是一颗深深打上中科院烙印的卫星。

“科学家只要提出想法，我们就照着设计。各人都是科学院身世，骨子里追求卓越、盼愿创新的文化是一脉相承的。”上海技物所研究员、量子科学尝试卫星系统副总师舒嵘说，固然课题组间也有自然形成的相助，但和卓越中心、创新研究院体制下的相助对比，性质完全差异。

“碰撞”的功效是，“墨子号”各项机能都优于设计指标，原本打算两年完成的科学尝试任务不到一年就完成了。2017年6月，《基于卫星的胶葛分发间隔高出1200公里》以封面文章形式颁发在《科学》上。“墨子号”量子科学尝试卫星科研团队也因此得到2018年度美国科学促进会克利夫兰奖，这是90余年来，中国科学家在本土完成的科研成就首次得到这一重要荣誉。

“这个时候我们的相助已经浮现出了创新研究院的代价，那就是会合气力干大事。”潘建伟认为。

为了卫星上天，团队里的年青人有的从科学家酿成“半个”工程师，有的则从纯粹的工程师进入了前沿研究规模。