什么是量子纠缠 潘建伟和他的量子梦之队(4)

今年32岁的徐飞虎，是潘建伟团队最新引进的“青年千人”，他在麻省理工学院博后时期所做的单光子成像研究，是量子精密测量领域近三四年才起步的前沿技术，这正是潘建伟看中的。“潘老师团队的量子通信实验室在国际上是最好的，没有之一。平台可以互补、技术共享，这是最吸引我的。”正式加盟前，潘建伟与他聊了数次，从国家需求战略角度出发，5年的目标、10年的目标一一描画，期望便是成为该领域国际一流的研究组。

“当时，如果我在国外仅掌握一项技术，我觉得回国可能什么都干不成。我说咱们做一个约定，大家把几个技术全学会，然后在适当的时候一起回来，一起合起来做一点别人、别的团队做不了的事情。”就在去年“未来科学大奖”的颁奖现场，潘建伟在领奖致辞中，还特别感谢了这几位在座的同事。

陈宇翱至今保存着2009年国庆前夕的一条短信。“宇翱，我正在人民大会堂看《复兴之路》，感触良多！甚望你能努力学习提升自己，早日学成归国为民族复兴、科大复兴尽力！建伟。”收到短信时，他正在德国实验室做实验，一时真有扔下手里的活回国的冲动。

类似的短信，团队核心成员都收到了，也都照办了。“以前觉得民族复兴是很高大上的词，但那一刻，觉得我们做的事是可以和这个事业直接联系起来的，不是旁观者，而是参与者。”陆朝阳说。

当他们一个个回到中科大上海研究院办公楼，迎面就是大厅墙上铭刻的著名物理学家、中科大近代物理系首任系主任赵忠尧生前的一段话：“回想自己一生，经历过许多坎坷，唯一希望的就是祖国繁荣昌盛、科学发达，我们已经尽了自己的力量，但国家尚未摆脱贫困与落后，尚需当今与后世无私的有为青年再接再厉，继续努力。”

如梦之梦

“Dream like a poet, think as a physicist, work as an engineer.”量子光学实验室里贴着的这幅标语，仿佛为“墨子号”量子卫星项目度身而作。

早在2002年，实验室刚组建不久，潘建伟就有了量子卫星的宏伟设想。当时连部分团队成员也不敢相信，网上多的是“天方夜谭”、“骗局”的质疑。

星地之间大部分路程接近真空，光子的损耗率要比在地面光纤中小得多，理论上将是构建实用化全球量子保密通信网络最可行的方案。但潘建伟自己在接受外媒采访时也曾吐露过难处：“我们有时候想，也许我们的项目将会崩溃，从不工作。卫星飞得那么快（每秒8公里），并会遇到大气湍流等问题——如此的单光子光束会受到严重影响。此外，我们必须克服来自太阳光、月球和城市光的噪声，这是比我们的单光子强得多的背景噪音。”

2016年11月28日，在河北兴隆观测站，“墨子号”量子科学实验卫星过境，科研人员在做实验。图为合成照片，红色为地面站信标光，绿色为卫星信标光。

量子卫星纠缠源系统主任设计师印娟从大二就加入团队，一直在自由空间量子通信小组，她还记得2007年博士毕业时接受采访，说到自己的梦想是把“纠缠源”放到天上去做实验，根本不敢想象只过了10年就把事做成了。

量子卫星能够成功立项，全靠一步步“自我证明”：2005年，合肥大蜀山实现13公里的量子纠缠分发；2008年，北京八达岭实现16公里量子隐形传态；2011年，青海湖实现了首个超过100公里的量子纠缠分发。至此，全方位卫星技术论证完毕，当年年底，中科院空间科学先导专项将“量子科学实验卫星”正式立项。

“墨子号”量子卫星纠缠源分系统主任设计师印娟

“做完100公里，心里就基本踏实了，在这样的水平下，我们已经有一点工程余量抓在手里了，剩下就是卫星研制成功率的事情了。”印娟说。然而刚开始与工程师的合作充满碰撞，两者的思维合不到一块，“工程是保险零失误，而我们又有非常多创新、关键技术攻关。”在印娟的争取下，她将纠缠源的亮度指标提升了4倍，从每秒200万对光子，做到800万对，使得实验所需时间大幅下降，科学目标更容易实现。其他团队的指标也都普遍上提了很多“余量”，确保设备在天上万无一失。

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