以先贤之名 赴量子之约——写在我国首颗量子科学实验卫星发射成功十周年之际

咏梅--为你而歌

<p class="ql-block">2016年8月16日1时40分,西北戈壁的酒泉卫星发射中心,长征二号丁运载火箭的尾焰划破沉沉夜幕,将“墨子号”量子科学实验卫星稳稳送入500公里高度的预定轨道。这一刻,世界首颗量子科学实验卫星正式开启太空征程,中国成为全球首个将量子通信实验送入千公里级空间尺度的国家。从2003年潘建伟院士首次提出量子卫星的设想,到2016年一飞冲天,中国量子人用整整十三年的时间,把一个曾被外界视作“疯狂”的构想,变成了震撼世界的现实。时至今日,十年光阴倏忽而逝,这颗以两千多年前先贤墨子命名的卫星,早已在浩瀚星海中写下了属于中国量子科技的厚重序章。</p><p class="ql-block">将卫星命名为“墨子号”,是一场跨越两千四百年的精神呼应与文明对话。作为墨家学派的创始人,墨子在《墨经》中以严谨的观察与思辨,写下了中国最早的系统光学论述——“光学八条”。他通过小孔成像实验,第一次明确提出“光之人,煦若射”的光沿直线传播原理,对光影关系、平面镜与凹面镜成像规律的总结,比古希腊欧几里得的光学记载早了近一个世纪。这份藏在先秦古籍中的科学智慧,在二十一世纪的太空与现代量子物理完成了震撼时空的握手。以先贤之名冠名国之重器,既是对中华千年未曾断绝的科学文脉的深情致敬,更彰显了中国科研人扎根本土文明、勇攀世界科技高峰的底气与初心。</p> <p class="ql-block">回望“墨子号”的完整“星路历程”,每一步都印刻着中国量子人攻坚克难的坚实脚印。2003年,潘建伟院士团队率先提出利用卫星突破地面光纤量子通信距离瓶颈的设想,彼时全球量子通信研究尚停留在百公里级的地面实验阶段,星地量子传输的可行性在国际上饱受质疑。2011年,量子科学实验卫星正式纳入中国科学院空间科学先导专项,工程全面启动;2012年,团队在青海湖完成97公里自由空间量子信道实验,首次验证了星地量子纠缠分发的技术可能性;2013年,国际上首次星地量子密钥分发地基验证试验圆满成功,彻底攻克了卫星与地面相对运动偏差、大气层信号损耗等世界级难题,为全球化量子通信网络筑牢了理论根基。2016年卫星升空后,“墨子号”更是接连交出惊艳世界的答卷:2017年6月,国际首次实现千公里级星地双向量子纠缠分发,在空间尺度下严格验证了量子力学非定域性;同年8月,星地量子密钥分发、地星量子隐形传态两项重大突破同步完成,提前两年实现全部三大既定科学目标;同年9月,中国与奥地利科学家依托“墨子号”完成7600公里距离的洲际量子保密视频通话,人类向全球量子保密通信网络迈出了标志性的一步。2022年,“墨子号”再次刷新纪录,实现1200千米地表量子态传输新高度,远超设计寿命的它,在太空超额服役近十年,直到2026年1月才安静坠入大气层,化作一道流星完成了最后的谢幕。</p> <p class="ql-block">“墨子号”的十年在轨运行,不仅是一次次世界纪录的刷新,更彻底点燃了中国量子科技全链条创新的燎原之火。从“墨子号”起步,我国先后发射“济南一号”等多颗量子微纳卫星,体积更小、成本更低的新一代量子卫星,已经实现了中国与南非之间上万公里的量子加密图像传输。地面上,“京沪干线”等千公里级量子保密通信骨干网络全线贯通,覆盖全国多座城市的城域量子通信网络相继落地,量子“京沪干线”与“墨子号”成功对接,构建起世界首个天地一体化广域量子通信网络雏形。在量子计算领域,“九章”系列光量子计算原型机、“祖冲之”系列超导量子处理器接连问世,持续在特定计算任务上实现对超级计算机的指数级超越;量子精密测量技术快速落地,在导航定位、资源勘探、生命医疗等领域实现规模化应用,高精度锶原子光钟运行300亿年误差不超过1秒,为全球提供了精准可靠的“中国时间”。</p><p class="ql-block">政策与产业的双向赋能,让量子科技从实验室的前沿探索,快速成长为支撑新质生产力发展的核心赛道。“十五五”规划将量子科技列为未来产业重点发展方向,上交所科创板专门增设量子科技板块,为硬科技企业打通了直接融资的绿色通道。国家电网、社保基金、国家级创投引导基金等多方资本持续加注,从量子核心元器件研发到量子终端产品量产,一条覆盖全链条的量子产业生态正在加速成型。2026年上半年,国内量子科技领域披露融资达47笔,国仪量子登陆科创板成为“量子精密测量第一股”,多家头部量子企业进入IPO辅导阶段,量子技术不再是实验室里的“阳春白雪”,而是逐步融入电力、金融、政务等关键行业,为国家信息安全、产业数字化转型注入全新动能。</p> <p class="ql-block">在合肥这座因量子而闻名的科创之城里,“墨子号”的精神早已深深融入城市的创新血脉。这里的全社会研发投入强度达到4.11%,跻身万亿GDP城市第一梯队,以“墨子号”为代表的大科学装置持续“沿途下蛋”,孵化出近百家深耕量子领域的高新技术企业。从量子计算产业园区的繁忙生产线,到覆盖全城的量子保密通信政务网络,再到面向中小学生开放的量子科技科普基地,前沿量子技术早已从科研院所的实验室,走进了城市治理、工业生产、民生服务的方方面面,让抽象的量子理论变成了触手可及的现实生产力。</p><p class="ql-block">十年星途不辍,千年薪火相传。从《墨经》里的小孔成像思辨,到“墨子号”遨游太空的壮举,再到今天量子产业的全面起势,中国量子科技的每一步跨越,都印刻着文明传承与自主创新的双重印记。以先贤之名立心,以科技之梦笃行,未来由中高轨量子卫星与低轨微纳卫星组成的“量子星座”将加速构建,与地面光纤量子网络深度融合,形成覆盖全球、全天时服务的实用化量子保密通信网络。下一个十年,中国量子人必将在更广阔的星海中,书写出属于量子时代的全新传奇,让两千多年前先贤的科学梦想,在浩瀚宇宙中绽放出更加耀眼的光芒。</p><p class="ql-block"><br></p>