這是中國科學界的榮耀一刻。

　　2016年8月16日凌晨，中國量子衛(wèi)星“墨子號”在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射。

　　這是世界首顆量子科學實驗衛(wèi)星，中國人在世界尖端科技領域實實在在地放了一顆衛(wèi)星。

　　什么是量子衛(wèi)星？為什么中國人要發(fā)射量子衛(wèi)星？懷著這樣的不解與好奇，2016年9月19日上午，東方網(wǎng)記者來到位于山東省濟南市的齊魯軟件園，走訪設在這里的山東量子科學技術研究院。

　　該院院長助理、32歲的周飛博士以通俗化的語言深入淺出地向參加“第十二屆中國網(wǎng)絡媒體山東行”的40余名記者講解了何為“量子技術”。

　　周飛解釋道：“量子其實并不是跟‘原子’、‘電子’、‘中子’這些客觀存在的粒子一樣的物質實體。我們提到的量子，實際上是量子力學的一個概念，指微觀世界的一種行為傾向，即不連續(xù)地變化。而在經(jīng)典物理學中，所有的物理量都是連續(xù)變化的?！?/p>

　　周飛介紹說，今年年底即將建成的2000公里的量子保密通信“京滬干線”屬于量子通信中的一種：量子密鑰分配。利用這種技術，可以建立安全的通信密碼，通過“一次一密”的加密方式，可以實現(xiàn)點對點方式的安全經(jīng)典通信。具體做法就是把一個信息編碼在一個光子上，一個光子有著不同的量子態(tài)，代表著0和1，也就是說，光在傳播中其實并不是單一的直線，而是上下振動的，水平的記錄為0，上下的記錄為1，類似于計算機技術中的二進制。把光子通過光纖發(fā)射出去，接收方接到密鑰后進行解碼。而且根據(jù)量子物理的基本法則——“測不準原理”，未知量子態(tài)不能被準確地復制，任何探測它的企圖都會被發(fā)覺，這樣就解決了人類長期以來對于通訊的“絕對安全”需求。

　　未來，量子通信將不只是一種全新的加密通信手段，而且將是新一代信息網(wǎng)絡安全解決方案的關鍵技術，將成為越來越普遍的電子服務的安全基石，成為保障未來信息社會可信行為的重要基礎之一。

　　也正是看到量子通信產(chǎn)業(yè)化的廣闊前景，目前，我國已經(jīng)建立了中國量子通信產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟，包括如下七家機構：中國科學院國有資產(chǎn)經(jīng)營有限責任公司、中國科學技術大學、科大國盾量子技術股份有限公司、阿里巴巴（中國）有限公司、中國鐵路網(wǎng)絡有限公司、中興通訊股份有限公司、北方信息技術研究所。

　　回顧歷史，我們不難發(fā)現(xiàn)，人類執(zhí)著于信息安全傳輸?shù)摹靶枨髠取庇蓙硪丫谩９?00年，斯巴達人就發(fā)明了“塞塔式密碼”，他們把長紙條螺旋形地纏繞在一個多棱棒上，將文字沿棒的水平方向從左到右書寫，寫完一行再另起一行從左到右書寫，直到寫畢。解下來后，紙條上的文字就是密文。這堪稱人類歷史上最早的密碼技術：滾筒密碼。人類走到了近代，戰(zhàn)爭仍然如影隨形，而對于密碼的“需求側”也空前凸顯，在第一次世界大戰(zhàn)和第二次世界大戰(zhàn)期間，經(jīng)典密碼學得到了極大的發(fā)展，作為軍事斗爭的密碼機出現(xiàn)了。“魔高一尺，道高一丈”，由于密碼的破譯，戰(zhàn)爭中的一方往往遭到慘重失敗，甚至有人認為這改變了歷史的進程。

　　美國BBN公司、哈佛大學和波士頓大學于2002年開始聯(lián)合建造DARPA網(wǎng)絡。根據(jù)2012年度的報告，DARPA在2009年已經(jīng)完成了“國防部感興趣的”城域量子保密通信實驗網(wǎng)絡的建設項目，并且在該項目里演示了遠距離量子通信所必需的量子中繼器。有資料顯示，美國航空航天局（NASA）正計劃在其總部與噴氣推進實驗室（JPL）之間建立一個直線距離600公里、光纖皮長1000公里左右的包含10個骨干節(jié)點的遠距離光纖量子通信干線，并在將來拓展到星地量子通信。

　　在中國，目前以潘建偉院士為首的團隊正是量子通信技術的執(zhí)牛耳者。2005年，潘建偉領導的科研小組在國際上首次在相距13公里的兩個地面目標之間實現(xiàn)了自由空間中的量子通信實驗，明確表明光量子信號可以穿透厚度約10公里的大氣層實現(xiàn)地面站和衛(wèi)星之間的得保密量子通信。2008年，該小組在上海天文臺對高度為400公里的低軌衛(wèi)星進行了星地量子信道傳輸實驗，首次完成星地單光子發(fā)射和接受。2012年，該小組在國際上首次成功證明了衛(wèi)星與地面站間進行量子通信的可行性。2013年，以該小組為主導的團隊，在國際上首次成功實現(xiàn)了星地量子密鑰分發(fā)的全方位地面驗證，為我國發(fā)射量子科學實驗衛(wèi)星，實現(xiàn)全球化量子網(wǎng)絡，奠定了堅實的技術基礎。

　　“他山之石，可以攻玉?！绷孔油ㄐ偶夹g潛在的廣闊發(fā)展前景吸引了遠在黃河之濱的山東省領導的注意。2010年3月，山東省政府和中國科學技術大學簽署科技成果轉化合作協(xié)議，在濟南成立山東量子科學技術研究院有限公司，將量子通信技術引進到齊魯大地開展應用研究，推動這一新興高科技產(chǎn)業(yè)的形成。

　　2012年11月，在黨的“十八大”期間，根據(jù)會務組的安排，在核心部位部署了基于量子技術的高安全通信保障系統(tǒng)，為會議提供了與會代表信息數(shù)據(jù)庫實時高速同步和語音視頻密話指揮網(wǎng)絡系統(tǒng)，為大會的安保工作作出了獨特的貢獻。2013年11月，濟南量子通信試驗網(wǎng)投入使用，這是我國第一個以承載實際應用為目標的大型量子通信網(wǎng)，覆蓋濟南市主城區(qū)，包括三個集控站在內(nèi)共56個節(jié)點，涵蓋政務、金融、政府、科研、教育等五大領域，是迄今為止世界上量子節(jié)點、用戶數(shù)量、業(yè)務種類和“密鑰”發(fā)放最多的、規(guī)模最大的量子試驗網(wǎng)，可以提供語音電話、傳真、文本通信和文件傳輸?shù)攘孔油ㄐ艠I(yè)務。這一網(wǎng)絡的建設標志著量子通信在山東這片古老的土地上開始步入實用化階段，為量子通信技術在山東、乃至全國的產(chǎn)業(yè)化奠定了基礎，將有力助推未來量子通信產(chǎn)業(yè)鏈的形成。而“墨子號”量子衛(wèi)星的發(fā)射，在國際上實現(xiàn)了高速星地量子通信，連接起地面光纖網(wǎng)絡，初步構建了我國廣域量子通信網(wǎng)絡。

　　采訪結束時，周飛博士透露，將來他們還將與鐵路部門合作，為“京滬高鐵”度身定制一條量子通信線路。

　　人類的想象力無窮，正是想象力帶動了創(chuàng)造力，而創(chuàng)造力則完美地實現(xiàn)著想象力。在這個意義上，正是科學技術的進步、并將之產(chǎn)業(yè)化滿足了人類想象力的“需求側”。山東在量子通信技術前沿領域高瞻遠矚、提早布局，正是著眼于這一帶有戰(zhàn)略意義的革命性的新興產(chǎn)業(yè)，這一正處于“現(xiàn)代進行時”的實踐，某種程度上豐富了“供給側”改革的內(nèi)涵——供給拓出新天地，引領未來新需求，必將為濟南建成區(qū)域性的科創(chuàng)中心，也為實現(xiàn)山東“十三五”的改革和發(fā)展藍圖提供可持續(xù)的關鍵著力點。