不断创造纪录的“墨子号” 构筑未来“量子星座”蓝图

2016年8月16日，标志着全球量子科学实验卫星领域的里程碑，“墨子号”在酒泉卫星发射中心顺利升空，中国在卫星量子通信领域迈出具有开创性的第一步。至2024年，中国正筹划构建“量子星座”，一旦成功，将为全球带来高效量子通信网络服务。在量子物理这片前沿阵地，中国已悄然实现从追赶到部分领先的跨越，特别是在量子信息领域。这背后，是中国科研人员不懈的创新努力和坚持。面对光纤传输信号的严重损耗问题，潘建伟团队提出了一个前所未有的构想——将量子通信实验移至太空进行，以太空的真空环境减少光信号损耗，通过量子卫星作为中继站，实现城市间量子通信网络的远程链接。这一构想大胆而富有挑战，潘建伟和他的团队为此经历了漫长的探索与实验。从北京长城附近的16公里自由空间量子隐形传态实验，到青海湖上艰苦环境下百公里量子隐形传态的成功，他们一步步克服技术难关，包括高精度捕获跟踪技术、高灵敏度能量分辨探测技术等，为“墨子号”的诞生奠定了坚实基础。2011年，中国科学院启动“量子科学实验卫星”项目，历经五年精心研发，集合多所机构的顶尖力量，终于在2016年8月成功发射“墨子号”。这颗卫星不负众望，不仅完成了多项预定科学实验，如千公里级星地量子纠缠分发，还促成了北京与维也纳之间的洲际量子密钥分发，引领了全球空间量子科学研究。随着“墨子号”的成功，量子通信技术逐步走向实用化。上海已建立起国内首个商用量子密钥分发网络，中国电信亦计划在国内多个城市部署量子城域网，预示着天地一体化量子通信网络的未来可期。在全球范围内，中国“墨子号”的成就激起了空间量子物理的研究热潮，促使美国和欧洲相继发布相关领域的未来发展计划。面对国际竞争，中国科学家正积极推进量子中继技术和“量子星座”建设，旨在通过中高轨量子卫星与低轨微纳卫星的结合，实现全球化量子通信网络的愿景，并期待在科学上带来关于时间定义、量子引力理论验证、引力波探测及地月量子纠缠分发等更多突破。从“墨子号”启航，中国科技工作者坚定地在量子科技的征途上前行，每一步都扎实有力，向更高远的目标攀登。

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