2016年8月中旬，中國乃至世界上第一顆量子通訊衛星即將在酒泉衛星發射中心發射升空。
這個衛星項目的首席科學家是中國科技大學常務副校長潘建偉院士。
潘建偉曾經在1996年碩士畢業後，經導師推薦，赴量子科學研究的前沿陣地—奧地利因斯布魯克大學攻讀博士學位，師從量子實驗研究的世界級大師蔡林格，他們一起開創了量子通訊的實驗領域。
要說為什麼奧地利的量子技術會如此傑出，我們不得不承認，量子力學的鼻祖薛定諤與泡利都是奧地利人，因此奧地利的量子技術是有學養傳統的。
在量子衛星發射前一週，蝌蚪君在北京大學專訪了潘建偉以前在奧地利的同事，奧地利量子物理學家jorg Schmiedmayer（斯米德梅耶）。
斯米德梅耶在北京大學接受蝌蚪君採訪
斯米德梅耶告訴蝌蚪君，這個量子衛星項目是一個國際合作的項目。衛星雖然在中國發射，但是與奧地利也是有一些合作的，國際量子物理學界對這個衛星的發射很期待。因為這是第一次在大尺度上來檢驗量子力學基本原理是否正確。
這顆衛星的發射高度大概在400公里，到時候衛星將在天上發射激光與地面建立聯繫，傳遞信息。
400公里這個距離比北京到上海的距離要短，但是，這是自由空間的量子通訊，中間不需要中繼器。北京到上海之間的量子通訊是每100公里就要“接力跑”：因為激光的衰減，需要每過一段距離先把量子信息轉化為經典信息，然後再加密。
在地球表面，100公里級別的自由空間量子通訊已經是極限了。如果不考慮地球表面是彎曲的，在100公里的尺度上，很難找到一塊平地沒有山脈丘陵的阻擋，可以讓激光直線傳遞。
之前潘建偉研究組之前在青海湖兩岸做過100公里的量子通訊：
為什麼選擇青海湖？因為青海湖的湖面很平，而且空氣很好，這樣激光的衰減就小，適合做量子通訊。
當時做青海湖實驗的兩邊的距離是100公里，取得了成功。但是，馬上就有歐洲科學家在地中海找了2個島嶼，這兩個島嶼距離140公里，他們也實現了量子通訊，超越了中國人的100公里的水平。
這次中國人準備髮量子通信衛星上天了，距離一下子拉大到了400公里。因此如果八月中旬衛星發射成功，同時地面上信號接收衛星的激光信號成功的話，歐洲人將在短期內無法趕上我們中國人了。
斯米德梅耶告訴蝌蚪君，在技術上，這次中國的量子通訊衛星上天也是非常高的水平的，因為本次衛星發射上面至少安裝了5個以上10個以下的激光器，而且從衛星上發射激光要瞄準地面的紅外接收站，這在技術上都是非常高水平的。斯米德梅耶告訴蝌蚪君，他不太確定還有沒有其他類似的衛星能像本次衛星發射一樣需要在天上處理糾纏光子源等複雜的量子系統。
蝌蚪君：“量子通信衛星依靠的是從衛星上朝地面發射近紅外的激光，那麼，如果遇見大氣透明度不好，比如說霧霾，或者說有雷電天氣，量子通信過程是不是會受到影響？”
斯米德梅耶：“是的，遇到惡劣天氣的話，量子通信過程是會受到影響的。不過我想強調的是，在量子通訊中並不是直接發射你要傳遞的信息，一般情況下分發的是量子密鑰，你可以通過經典通道來傳遞信息，只不過是使用衛星來傳遞這個量子密鑰。因此，量子通信衛星傳送的就是這個量子密鑰，所以受天氣影響會相對小一些。”
這次量子衛星發射是科學界的大事件，讓我們拭目以待！祝願衛星能順利升空，地面能順利接收到量子密鑰。
本篇採寫 蝌蚪五線譜 張軒中
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