走进量子纠缠 (4) 未曾抵达西藏的西藏，就不算朝圣过天堂！(2)

吴骋爬上三折铁梯到天台，拉下手闸，打开穹顶，几乎是一整条银河铺过他头顶。风终于吹散了云层，织女星在银河一侧，牛郎星在另一侧。

他看向北天极，找到北斗七星中最低的那颗天璇星的位置，约是今夜墨子号量子通信卫星出现在夜空的高度。

在新疆南山地面站，重山已经隔断城市灯火，吴骋和李海兵在等墨子号来。对昼夜颠倒做量子卫星通信实验的人来说，凌晨是最需要清醒的时刻。

李海兵和吴骋每夜等待量子星过境的新疆南山夜空 澎湃新闻记者 王颖霞??图

8月10日，墨子号在太空中飞行的第359天，潘建伟带领的中国科学技术大学量子通信团队实现了“三箭齐发”的诺言。

继墨子号千公里级量子纠缠分发登上《科学》杂志封面后，英国《自然》杂志发布了潘建伟团队的另外两项成果：第一次实现了星地量子密钥分发，跨越千公里距离，从卫星向地面发送无法破解的“密码本”；在地星之间验证了“隐形传态”的理论，第一次将量子态由地面隐形传输至卫星上。

至此，“墨子号”量子卫星提前实现了全部三大既定科学目标。潘建伟团队希望，这将为中国继续引领世界量子通信技术发展、空间尺度量子物理基本问题检验，奠定科学与技术基础。

全球量子通信的研究者，一直在地面通信距离上争夺“首次”和“第一”。随着中国把第一颗量子卫星送入太空，天空拉开了新的战局。

潘建伟曾表示，量子通信能够防范，实现通信保密安全。到2030年，希望中国能率先建成全球化的广域量子通信网络。

2016年8月16日，世界第一颗量子卫星“墨子号”升空的那一夜，廖胜凯在甘肃酒泉卫星发射基地监控着发射塔架上的卫星状态，耳边只有轰轰隆隆的巨响，遗憾是没能亲眼看到墨子号升空。任继刚在西藏海拔5100米的阿里观测站待命，为星地对接做最后准备。阿里站将是墨子号第二个对接的地面站，卫星以每秒8公里的速度划过夜空时，他祈祷能顺利“抓住”这枚量子星。

李海兵和同事们站在茫茫戈壁上，在火箭引擎巨大的轰鸣声中，他们全程静默。1.5公里外，火箭终于载着墨子号升上夜空。

那一夜之后，他们都成了追量子星的人。

南山南：来自卫星的防“密码本”

入夏几场雨后，新疆南山的草已经疯长到半人多高。在量子通信地面站小楼四围，紫色风信子和浅蓝风铃草铺满山坡，鹰在荆棘开出的白花上空盘旋。

夕照渐渐从草场上消失。如果能劈散这一束夕阳余晖，劈到粒子不可再分，那么组成一束光的最微小粒子，就被称为光量子。对光量子振动的不同形态编码后完成分发，能够在收发双方生成一串量子密钥，用来加密信息。

保密，是量子通信、量子密钥分发的核心功能。

2004年，美国前特工斯诺登揭开美国“棱镜计划”，而后逃亡。这场美国国家安全局实施的计划震骇了美国社会，邮件、通话、视频信息，都暴露在了电子之下。与此同时，通信网络却通过手机、电脑、银行交易、亲友通信……渗入日常生活的每个毛孔。

李海兵在南山站做卫星密钥分发的实验。他通常在黄昏时去地面站开始工作，夏天荆棘刺穿衣裤，半人高的草丛中已经踏出两条小径，冬天时候，一步一步陷在二十公分的白雪里。

南山的夜安静如与世隔绝。李海兵清楚记得荒草生长的速度，深夜四下只有自己发出的声响，和一只看见手电光亮就狂吠一路的家犬。

新疆南山量子通信地面站 澎湃新闻记者 蒋晨悦??图

墨子号会从夜空发下一串量子密钥。光量子细小到不可再分，不能被复制，而任何第三方的，都会引起光子的变化，从而被察觉。因此从理论上来说，是可以建立完美防范的“密码本”。

然而量子密钥分发有一个缺点—如果传输效率太低将无法成功获得密钥—光纤中单光子的传输损耗随距离增大而指数增加。目前单光子在光纤中传输的极限约404公里，而后衰减殆尽。根据数据测算，通过1200公里的光纤，即使有每秒百亿发射率的单光子源和完美的探测器，也需要数百万年才能建立一个比特的密钥。

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