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“創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略大力實(shí)施，創(chuàng)新型國家建設(shè)成果豐碩，天宮、蛟龍、天眼、悟空、墨子、大飛機(jī)等重大科技成果相繼問世。”十九大報(bào)告點(diǎn)贊了全球首顆量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星“墨子號”。

對此，“墨子號”量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星首席科學(xué)家、中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)教授潘建偉說：“十九大報(bào)告特別對‘墨子號’量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星等重大科技成果給予了肯定。這是對我們科研工作者最大的鼓舞和激勵(lì)，也是一份沉甸甸的責(zé)任。”

量子通信全面領(lǐng)跑

10月18日上午，中國共產(chǎn)黨第十九次全國代表大會在北京人民大會堂開幕。中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)師生第一時(shí)間收看開幕會盛況。場內(nèi)一次次響起熱烈的掌聲，大家對報(bào)告中提到的“墨子號”量子衛(wèi)星感到無比自豪。

量子的概念，最早由德國科學(xué)家普朗克在1894年提出。一直到上世紀(jì)90年代，我國在這個(gè)領(lǐng)域的實(shí)驗(yàn)研究還幾乎是一片空白。

1996年，潘建偉留學(xué)奧地利，學(xué)習(xí)量子信息實(shí)驗(yàn)技術(shù)。“我清楚地記得，第一次見到導(dǎo)師蔡林格教授時(shí)，他問我的夢想是什么。我說，我要在中國建立一個(gè)世界一流的量子實(shí)驗(yàn)室。”

在長達(dá)20多年的時(shí)間里，潘建偉和他的團(tuán)隊(duì)一步步接近著這個(gè)夢想。2016年8月16日，世界首顆量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星“墨子號”發(fā)射升空，標(biāo)志著中國躋身于國際一流的量子信息研究行列。

回想量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星從立項(xiàng)到發(fā)射的點(diǎn)點(diǎn)滴滴，潘建偉感慨地說：“如果說做前沿研究還能靠一個(gè)團(tuán)隊(duì)單打獨(dú)斗，到了衛(wèi)星這樣的工程，就一定得靠集體的力量。”

十八大以來，正是這種協(xié)同創(chuàng)新的巨大力量，成為支撐中國走向世界科技強(qiáng)國的強(qiáng)大動力。

潘建偉告訴《中國科學(xué)報(bào)》記者：“十八大以來，以習(xí)近平同志為核心的黨中央大力實(shí)施創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略，對科技創(chuàng)新工作的重視程度之高、推進(jìn)速度之快、改革力度之大，前所未有。在這砥礪奮進(jìn)的5年，在以習(xí)近平同志為核心的黨中央的高度重視和親切關(guān)懷下，我國的量子信息科技不斷取得突破性進(jìn)展，量子通信已全面領(lǐng)跑世界。”

量子信息網(wǎng)路初見雛形

量子隱形傳態(tài)論文的第一作者、中科大副研究員任繼剛前不久發(fā)了一條朋友圈：“終于拿到我們‘墨子號’的郵票了，紫外燈下還能看到酷炫的糾纏分發(fā)！自豪科技創(chuàng)新，厲害了我的國！”他的這條朋友圈，正是量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星研究團(tuán)隊(duì)的集體感受。

事實(shí)上，當(dāng)“墨子號”剛進(jìn)入軌道時(shí)，外太空的環(huán)境比團(tuán)隊(duì)預(yù)計(jì)的還要惡劣，并且對衛(wèi)星的光學(xué)系統(tǒng)很快就產(chǎn)生了影響。整個(gè)團(tuán)隊(duì)在一起調(diào)整衛(wèi)星參數(shù)，又把衛(wèi)星“挽救”了回來。“最后，衛(wèi)星數(shù)據(jù)的各項(xiàng)參數(shù)比原來好了10倍，因此原本準(zhǔn)備兩年完成的實(shí)驗(yàn)，現(xiàn)在兩個(gè)月就完成了。”潘建偉說。

在潘建偉的帶領(lǐng)下，2017年8月10日，“墨子號”已經(jīng)完成了預(yù)先設(shè)定的三大科學(xué)目標(biāo)。此外，“墨子號”與“京滬干線”成功對接，實(shí)現(xiàn)了北京、上海、濟(jì)南、合肥、烏魯木齊南山地面站和奧地利科學(xué)院6點(diǎn)間的洲際量子通信視頻會議，形成國際上首個(gè)天地一體化廣域量子通信網(wǎng)路的雛形。

創(chuàng)新是引領(lǐng)發(fā)展的第一動力，在十九大報(bào)告中，“創(chuàng)新”是一個(gè)重要關(guān)鍵詞。潘建偉說：“黨和國家對科技和科技工作者一如既往地支持，這讓我們倍感振奮，更加堅(jiān)定了科教報(bào)國的信念。十九大宣告了中國特色社會主義進(jìn)入新時(shí)代，這必將為中國的科技工作和科研事業(yè)帶來前所未有的發(fā)展機(jī)遇。”

近日，潘建偉及同事陳宇翱、趙博等人利用參量下轉(zhuǎn)換光源，實(shí)現(xiàn)了基于線性光學(xué)的量子中繼器中的嵌套糾纏純化和二級糾纏交換過程，為將來實(shí)現(xiàn)基于原子系綜的可擴(kuò)展線性光量子中繼器提供了前瞻性技術(shù)指引。國際學(xué)術(shù)期刊《自然—光子學(xué)》和《物理評論快報(bào)》日前分別發(fā)表了這兩項(xiàng)成果，其中嵌套純化的實(shí)驗(yàn)被審稿人稱贊為“英雄實(shí)驗(yàn)”。

瞄準(zhǔn)世界科技前沿

“加快建設(shè)創(chuàng)新型國家，瞄準(zhǔn)世界科技前沿，實(shí)現(xiàn)前瞻性基礎(chǔ)研究、引領(lǐng)性原創(chuàng)成果重大突破，建設(shè)科技強(qiáng)國。”十九大報(bào)告為新時(shí)期實(shí)現(xiàn)科技現(xiàn)代化作出了戰(zhàn)略部署，潘建偉對于量子信息科技發(fā)展也有了新的規(guī)劃。

“十九大報(bào)告對科技發(fā)展提出了更高的目標(biāo)和更清晰的實(shí)現(xiàn)路線，‘墨子號’還會再飛一年，我們未來還將開展一系列實(shí)驗(yàn)。一方面，德國、意大利、俄羅斯、新加坡等國的科研團(tuán)隊(duì)提出合作開展洲際量子密鑰分發(fā)；另一方面，我們會更加注重基礎(chǔ)研究，比如開展空間量子物理學(xué)和引力對量子糾纏的影響等實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)，催生更多前瞻性基礎(chǔ)研究領(lǐng)域的重大突破和引領(lǐng)性原創(chuàng)成果。還要加強(qiáng)應(yīng)用基礎(chǔ)研究，推動量子信息等戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展。”潘建偉介紹說。

2018年，中國科大將迎來60周年華誕。歷經(jīng)洗禮，中國科大的紅色基因和創(chuàng)新血液始終傳承不變。潘建偉說：“中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)校訓(xùn)中有一句‘紅專并進(jìn)’，校歌里也唱道‘把紅旗插上科學(xué)的高峰’，我們將牢記習(xí)近平總書記考察科大時(shí)的囑托，勇于創(chuàng)新，不辜負(fù)黨和國家的期望！”

摘自《中國科學(xué)報(bào)》