8月16日凌晨，當(dāng)很多人還在睡夢(mèng)中時(shí)，身在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心的科學(xué)家則見(jiàn)證了世界上首顆量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星“墨子號(hào)”的騰飛。
或許你有意無(wú)意間看過(guò)一些有關(guān)“墨子號(hào)”的科普?qǐng)?bào)道，但可能仍未感受到相關(guān)領(lǐng)域科學(xué)家對(duì)它的熱切期待。在“墨子號(hào)”成功發(fā)射的當(dāng)天，本報(bào)記者采訪了國(guó)內(nèi)外相關(guān)領(lǐng)域的科學(xué)家，共同描繪了他們心中的“‘墨子’夢(mèng)”。
不做跟班式研究
“很令人振奮?！闭劦匠晒ι盏娜蚴最w量子實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星，清華大學(xué)物理系教授王向斌語(yǔ)氣中仍帶著一絲激動(dòng)與興奮。
在專家眼中，“墨子號(hào)”代表的不僅是一顆衛(wèi)星方面的技術(shù)突破，而且在一定程度上可謂摘掉了飽受詬病的國(guó)內(nèi)“跟班式”研究的帽子。
“以綜合國(guó)力狀況來(lái)看，中國(guó)科學(xué)家不應(yīng)該總是做一些跟班式的研究工作，我們要有自己的重大原創(chuàng)性突破?！蓖跸虮蟊硎荆澳犹?hào)”的成功發(fā)射，在一定程度上奠定了我國(guó)在量子信息領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)地位，實(shí)現(xiàn)了我國(guó)朝“領(lǐng)跑者”角色努力的目標(biāo)。
在中科院院士、清華大學(xué)物理系教授李家明看來(lái)，更重要的是，“墨子號(hào)”在人才培養(yǎng)上將發(fā)揮不可替代的重要作用。“訓(xùn)練研究生最重要的一方面就是在工作中學(xué)習(xí)?！崩罴颐髡f(shuō)，量子衛(wèi)星為相關(guān)人才培養(yǎng)提供了機(jī)遇。
“墨子號(hào)”的成功發(fā)射無(wú)疑給中國(guó)相關(guān)研究注入了強(qiáng)有力的興奮劑，然而這一“彎道超車(chē)”的舉措并非僅僅攪動(dòng)了中國(guó)這池春水，在國(guó)外量子物理研究領(lǐng)域也引起了廣泛關(guān)注。
美國(guó)路易斯安那州立大學(xué)赫恩理論物理研究所聯(lián)合主管Jonathan P. Dowling在接受《中國(guó)科學(xué)報(bào)》采訪時(shí)表示，對(duì)潘建偉團(tuán)隊(duì)可能獲得的衛(wèi)星數(shù)據(jù)分析結(jié)果表示期待。
“量子衛(wèi)星發(fā)射成功后，可能要花費(fèi)數(shù)月檢查系統(tǒng)、收集并分析數(shù)據(jù)，而獲得正確的分析結(jié)果對(duì)科研至關(guān)重要?！盌owling表示，對(duì)潘建偉團(tuán)隊(duì)將要分享的數(shù)據(jù)很有信心。
此外，英國(guó)《每日郵報(bào)》網(wǎng)站也于8月16日在發(fā)表的題為《發(fā)射量子衛(wèi)星中國(guó)邁出太空競(jìng)賽重要一步》的文章中指出：中國(guó)發(fā)射的量子衛(wèi)星“是朝著建立利用傳統(tǒng)手段無(wú)法竊取信息的全球化網(wǎng)絡(luò)邁出的重要一步”。
檢驗(yàn)科學(xué)思想的利器
對(duì)于這顆衛(wèi)星，外界抱有很高的期待，因?yàn)榻柚?，人們似乎看到了解決信息安全的終極手段?？茖W(xué)家對(duì)“墨子號(hào)”未來(lái)能夠帶來(lái)的驚喜有著廣泛的視角。
就“墨子號(hào)”承擔(dān)的科學(xué)任務(wù)來(lái)看，王向斌說(shuō)，它的核心工作就是檢驗(yàn)遠(yuǎn)距離量子通信的可行性。
“量子通信有很多優(yōu)勢(shì)，但實(shí)現(xiàn)起來(lái)有難度，星地量子通信就像太空‘針尖’對(duì)地面的‘麥芒’?！蓖跸虮蠼忉屨f(shuō)，量子通信需要用到單量子態(tài)，它不可復(fù)制也無(wú)法放大，因而距離便成為了長(zhǎng)距離量子通信發(fā)展的一個(gè)瓶頸。
專家告訴記者，目前在地面的量子通信最遠(yuǎn)傳輸距離在三四百公里。而量子衛(wèi)星的意義在于，經(jīng)過(guò)衛(wèi)星中轉(zhuǎn)后，無(wú)論地面距離有多遠(yuǎn)，單量子在太空的真空環(huán)境中，只需要經(jīng)受約10公里厚的大氣層帶來(lái)的衰減。
這顆實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星核心的意義便在于檢驗(yàn)上述科學(xué)設(shè)想的可行性，并尋找技術(shù)上的不足以便進(jìn)一步改善。
值得肯定的是，“墨子號(hào)”在基礎(chǔ)科學(xué)方面用到了光量子的特點(diǎn)，這對(duì)進(jìn)一步推動(dòng)我國(guó)機(jī)密科學(xué)的發(fā)展至關(guān)重要，李家明表示。
王向斌表示，盡管距離實(shí)際應(yīng)用還有一定的距離，但“只要需要用到安全的保密通信的地方，量子通信都是終極解決手段”。
開(kāi)放合作也應(yīng)保護(hù)國(guó)家投入
在近100年前，愛(ài)因斯坦與建立量子力學(xué)的核心人物玻爾圍繞量子力學(xué)的基礎(chǔ)問(wèn)題進(jìn)行了激烈的辯論。兩位重量級(jí)的理論物理學(xué)家對(duì)量子力學(xué)的基礎(chǔ)問(wèn)題存在不一樣的認(rèn)知。
王向斌告訴記者，對(duì)讓愛(ài)因斯坦和波爾產(chǎn)生分歧的量子力學(xué)基石問(wèn)題的判決，便需要用到遠(yuǎn)距離的量子糾纏分發(fā)。
“科學(xué)上大家都很好奇，糾纏分發(fā)到底能做多遠(yuǎn)。”王向斌解釋道，如果我們挑戰(zhàn)一下量子極限，對(duì)于判決一些量子力學(xué)的基礎(chǔ)問(wèn)題，有著極為重要的價(jià)值。
也正是因?yàn)樵趹?yīng)用研究和基礎(chǔ)研究方面的廣闊前景，才讓“墨子號(hào)”吸引了更多國(guó)際研究人員的關(guān)注。據(jù)報(bào)道，奧地利、德國(guó)、意大利等許多國(guó)家已向中國(guó)拋出橄欖枝，期待在量子通信研究中與中國(guó)展開(kāi)合作。
Dowling也在采訪中告訴記者，國(guó)際合作在這樣的大科學(xué)項(xiàng)目中至關(guān)重要。“如果我能對(duì)這個(gè)激動(dòng)人心的項(xiàng)目有所貢獻(xiàn)，我會(huì)非常興奮?！?/p>
專家認(rèn)為，外國(guó)科學(xué)家對(duì)“墨子號(hào)”的濃厚興趣根本在于其重大原創(chuàng)性。正如李家明所說(shuō)：“你行，別人才會(huì)跟你合作?！?/p>
對(duì)于國(guó)際合作，中國(guó)科學(xué)家始終保持開(kāi)放的態(tài)度，“如果能夠吸引到國(guó)際同行的加入，對(duì)整個(gè)領(lǐng)域的發(fā)展是具有很大的推動(dòng)作用的?！蓖跸虮笳f(shuō)。
但李家明也提醒，對(duì)國(guó)家有重大投入的科學(xué)項(xiàng)目，在國(guó)際合作中也要注意保護(hù)國(guó)家投入?！敖涣鲿?huì)碰出火花，啟發(fā)出新想法?！崩罴颐髡f(shuō)，要鼓勵(lì)交流，但作為科學(xué)家和項(xiàng)目管理者，也要保護(hù)國(guó)家投入，實(shí)現(xiàn)互利共贏。
