[科普中国]-量子卫星，探索“魔法”的中国首射

我国１６日成功发射全球首颗量子科学实验卫星，国际科学界人士对此纷纷“点赞”。美国波士顿大学的量子物理学家亚历山大·谢尔吉延科说，量子通信竞赛从地面进入了太空，中国在发射量子卫星方面走在了前面。英国剑桥大学量子物理学教授阿德里安·肯特认为，这是为使用量子技术构建全球性安全通信网络迈出的“第一步”。

中国刚刚成功发射的世界首颗量子科学实验卫星“墨子号”，引发了全球科技界的关注和热议。这不再只是一个中国的科研大事，因为它所获得的任何成果，必将是世界性的。

为何一颗卫星的发射，引发了这么大关注？这要从其魔法般的特性说起。

大约一百多年前，我们生活在一个很“经典”的宇宙里，一切都合乎常情，没有什么奇怪表现。随后，量子理论出现了。

突然间，事物的表现不再总是合乎一个理性的人的料想了。在微观尺度上，一个粒子可以同时处于两个地方，甚至可以同时向两个不同的方向运动。而且粒子之间可以互相纠缠——通过某种方式即时地远程感知、影响对方。

起源于1900年的普朗克量子力学，描述了这些看似魔法的物理现象。这套理论不断获得实验支持，在一百多年里催生了许多重大发明——原子弹、激光、晶体管、核磁共振等，改变了世界面貌。

量子信息技术是量子力学的最新发展。其中，用这一技术有望打造“不可拦截”的密钥，让通信高度保密。而未来的量子计算机，可能会比传统计算机快亿万倍。这些特性看似魔法，未来却会成为寻常事。

中国此次发射量子卫星的主要任务，是执行星地高速量子密钥分发、广域量子通信网络、星地量子纠缠分发以及地星量子隐形传态等多项科学实验任务。这都是量子信息技术的最前沿研究，自然是举世瞩目。

但是，要让看似魔法的效果真正实现，还需要长期艰苦卓绝的努力。因为，搞基础科学研究，需要耐得住寂寞、甘坐冷板凳以及长期的积累。

量子、引力波等许多看似枯燥无味或高深难懂的基础研究，之所以吸引全球各主要国家持之以恒地研究投入，正在于它们都有着引发魔法般巨变的前景。量子力学已经引发了社会巨变。比如，电磁波的发现最终使人类有了无线电通信和手机，在狭义相对论中质能关系理论指导下，科学家最终制造出了原子弹、氢弹和核反应堆，卫星定位等技术也借助了狭义相对论的知识。基础科学研究可以带给人类什么？它带给人类无穷的可能。前沿基础研究，探索的是“魔法”的奥秘，必将带来社会进步。

在今年引力波发现后，美国麻省理工学院校长拉斐尔·赖夫的公开信中的一段话发人深省：“基础科学研究往往是艰苦的、严谨且缓慢的，但不要忘记，它又是震撼性的、革命性的和具有催化作用的。没有基础科学，最好的设想就无法得到改进，‘创新’也只能是修修补补。只有基础科学进步，社会才能进步”。

中国量子科学实验卫星的成功发射，是探索“魔法”奥秘的重要一步。（杨骏）