2016年,广袤的夜空中又将出现一颗璀璨的新星,那就是属于中国的“量子科学实验卫星”。这也是世界首颗量子科学实验卫星。 在欧美日科研人员还在进行地面量子传输试验时,经过中国科学家坚持不懈的努力,起步并非最早的我们已经将量子科学实验搬到了太空,这不能不说是一个巨大的跨越。 量子科学对许多人来说,可能是个遥远而陌生的词汇。但是,当它与信息技术相连,就与我们每个人息息相关。 随着时代进步,移动电话、微信、QQ等移动通信手段已经成为现代人离不开的交往工具。而信息的海量传播背后也面临着信息泄露的风险。特别是超级计算机运算速度突破亿亿次每秒,使得信息面临着日益严重的窃听和破译风险。“棱镜门”事件后,通信安全与通信保密成为政府与公民都关注的焦点。 在寻找解决办法的过程中,量子科学脱颖而出。由于量子具有许多不同于宏观物理世界的奇妙特性,若能掌握这些特性,则有望实现对信息处理能力革命性的突破。对于普通老百姓来说,无条件的信息安全也将实现。因此,量子信息被认为是全球下一代通信和计算机技术的基础性和战略性研究。 如今,随着卫星与地面间远距离量子科学实验平台的搭建,以及在此平台上完成多项大尺度量子科学实验。量子科学正逐渐从理论向实用化方向迈进,将对国家安全、经济发展、人们日常生活产生深远的影响。 量子科学实验卫星的发射在实现量子科学的突破,并牵引多项核心技术发展的同时,也为我国空间科学发展的可持续性和前沿性奠定了基础。 客观地说,从1970年我国成功发射第一颗人造卫星以来,我国在航天事业方面从未止步,但是40多年来,发展并不平衡,存在重应用轻科学的倾向。虽是航天大国,但距离航天强国还有距离。 众所周知,基础研究是科学之本,一项空间科学任务的实施可以催生一批新的航天技术。 可喜的是,2011年1月11日中科院空间科学战略性先导专项正式启动实施。这也是我国迄今为止最大的空间科学卫星计划。作为科学国家队,中科院承担起这项关乎未来空间科学发展的重任。 而“量子科学实验卫星”正是空间科学战略性先导专项任务之一。卫星研制是一个系统化工程,尤其是量子科学实验卫星,承担任务时,国际上还没有任何一个国家能够做到在空间开展量子科学实验。 这就需要集中力量办大事。在专项支持下,前期具有充分合作基础的优势研究力量迅速整合,形成一支科研实力雄厚,富有创新精神的团队。 他们在没有前人经验可以借鉴的情况下,自主创新、团结协作、不断摸索、攻坚克难,终于打造出世界首颗量子科学实验卫星。 由于天地间量子科学实验非常复杂,对天地实验设备要求超乎寻常,因此,每一项技术瓶颈的突破都会促进空间技术的进步,对未来空间科学研究的进一步发展打下坚实的基础。 可以说,量子科学实验卫星的发射与成功实验不仅让中国人在量子科学领域实现新的超越,更是我国空间科学战略性先导专项的一次重大创新突破,它将照亮中国空间科学的未来之路。 《科学新闻》 (科学新闻2016年5月刊 社论) 特刊目录: 关注 中科院院士、清华大学原子分子纳米科学研究中心主任李家明: 量子卫星助力精密科学发展 中科院院士、中国科学院物理研究所研究员于渌: 量子通信必将大有可为 中科院院士、北京计算科学研究中心教授朱诗尧: 我国跨出量子通信发展第一步 南京大学物理系教授于扬: 发展量子技术 造福人类生活 中国科学院半导体研究所研究员牛智川: 量子卫星厚积薄发 任重道远 诺贝尔物理学奖得主、美国科学院院士Anthony J. Leggett: 为量子互联网打下坚实基础 奥地利科学院院长、物理学教授Anton Zeilinger: 全球量子通信体系的重要一步 美国路易斯安那州立大学赫恩理论物理研究所联合主管Jonathan P. Dowling: 量子卫星实验意义非凡 奥地利科学院量子光学和量子信息研究所科学主管Peter Zoller: 空间科学合作 中国不可或缺 奥地利维也纳技术大学量子科学与技术维也纳中心教授Jorg Schmiedmayer: 开辟全球安全通信新纪元 波兰格但斯克大学理论物理和天文物理研究所所长Marek Zukowski: 量子卫星项目是真正的开拓者 英国帝国理工学院量子信息理论科学系主任Myungshik Kim: 新实验体系带来新机遇 美国麻省理工学院物理学教授Vladan Vuletic: 中国空间科学领域研究成果显著 匠心 量子卫星:十年磨剑 铸就大国信息安全之“盾” 四大实验:科学与实用的双重“呼唤” 攻坚克难 研发世界首颗“量子星” 量子通信的国际“纠缠” 众志成城 打造首颗“量子星” 量子卫星:让科学“照进”生活 纵览 世纪“幽灵”:走近量子世界 量子信息与通信:科技竞赛新高地 领先国际 打造信息安全“终极武器” 美国:列入国家战略 实现系列突破 欧盟:联合攻关 共建量子互联网 日本:紧跟大势 有所作为 中国领跑量子太空竞赛——《自然》聚焦中国量子科学实验卫星 畅想“量子世界” 管窥 先导引领 迈入空间科学强国之列 对话 紧抓机遇 做量子通信的领跑者 对话量子科学实验卫星项目首席科学家、中国科学院院士潘建伟