新聞分析：量子通信太空競(jìng)賽 誰與中國(guó)同場(chǎng)競(jìng)技

新華社洛杉磯8月18日電（記者 郭爽）1993年，英國(guó)研究人員實(shí)現(xiàn)了相位編碼量子密鑰分發(fā)。那時(shí)，一場(chǎng)量子技術(shù)領(lǐng)域的國(guó)際競(jìng)賽已經(jīng)開啟。而在量子通信技術(shù)的太空“賽場(chǎng)”，中國(guó)16日成功發(fā)射全球首顆量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星，一舉以絕對(duì)優(yōu)勢(shì)成為國(guó)際公認(rèn)的領(lǐng)跑者。那么，這一領(lǐng)域的其他“選手”都有誰？他們?cè)谶@一競(jìng)賽中表現(xiàn)如何？

由半導(dǎo)體技術(shù)發(fā)展推動(dòng)的第一次信息處理技術(shù)革命，已深遠(yuǎn)影響著我們的生活。學(xué)界普遍認(rèn)為，量子技術(shù)具備引發(fā)第二次革命的潛能。正因如此，過去一二十年間，包括中國(guó)在內(nèi)的多個(gè)國(guó)家和地區(qū)在量子技術(shù)研發(fā)中都投入了大量資金和精力。

目前，量子技術(shù)的應(yīng)用研發(fā)主要集中在兩個(gè)領(lǐng)域，即量子計(jì)算和量子通信。其中，中國(guó)在量子通信技術(shù)領(lǐng)域目前處于領(lǐng)先地位。美國(guó)物理學(xué)會(huì)會(huì)士、加州大學(xué)洛杉磯分校物理學(xué)家姜弘文教授接受新華社記者采訪時(shí)說，首顆量子衛(wèi)星的成功發(fā)射說明，中國(guó)正成為量子科學(xué)和技術(shù)國(guó)際研究中的“發(fā)動(dòng)機(jī)”，中國(guó)最新研發(fā)的技術(shù)是最前沿且極具挑戰(zhàn)的，是量子通信技術(shù)發(fā)展的重要里程碑。

與此同時(shí)，加拿大、日本、意大利和新加坡的研發(fā)團(tuán)隊(duì)也將緊隨其后，開展類似空間量子研究。不過，這些“選手”選擇的競(jìng)賽“路徑”各有不同。

比如，新加坡國(guó)立大學(xué)和英國(guó)斯特拉思克萊德大學(xué)組成國(guó)際科研團(tuán)隊(duì)，正在借助成本僅約10萬美元、重量只有約5公斤的立方體衛(wèi)星開展量子實(shí)驗(yàn)，以幫助人類實(shí)現(xiàn)“天基量子通信”。據(jù)報(bào)道，去年，這個(gè)國(guó)際科研團(tuán)隊(duì)發(fā)射了一顆立方體衛(wèi)星，可以在其軌道制造和測(cè)量“相關(guān)聯(lián)”的成對(duì)光子。明年，他們計(jì)劃發(fā)射能制造完全糾纏的光子對(duì)的設(shè)備。

加拿大科學(xué)家的想法是，在地面制造成對(duì)的糾纏光子，然后將它們發(fā)射到不足30公斤重的微型衛(wèi)星。研究人員認(rèn)為，這將比在太空制造光子的成本低。不過，將光子送上衛(wèi)星是個(gè)挑戰(zhàn)，科學(xué)家計(jì)劃首先用裝有光子接收裝置的飛機(jī)做測(cè)試。

意大利帕多瓦大學(xué)的科學(xué)家更“圖省事”。他們覺得，在普通衛(wèi)星上安裝反射鏡或其他更簡(jiǎn)單的設(shè)備，就可以完成在太空開展量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)的任務(wù)。去年，這個(gè)研究小組展示了光子從衛(wèi)星彈回地球，仍能保持其量子態(tài)，接收錯(cuò)誤率極低，足以用于量子密碼。

還有研究人員提議，應(yīng)該在國(guó)際空間站開展量子實(shí)驗(yàn)，利用復(fù)雜的“超糾纏技術(shù)”，實(shí)現(xiàn)更安全高效的遠(yuǎn)距傳動(dòng)。

美國(guó)對(duì)量子通信的理論和實(shí)驗(yàn)研究開始較早，并最先被列入到國(guó)家戰(zhàn)略、國(guó)防和安全的研發(fā)計(jì)劃。不過，美國(guó)“商業(yè)內(nèi)幕”網(wǎng)站在一篇文章中指出，中國(guó)在量子通信領(lǐng)域投入了大量資金和精力，將引領(lǐng)量子通信技術(shù)在太空領(lǐng)域的競(jìng)賽，而美國(guó)似乎并沒有相關(guān)的具體研發(fā)計(jì)劃。

相對(duì)于競(jìng)爭(zhēng)，科技發(fā)展更呼喚合作。美國(guó)加州理工學(xué)院量子物理學(xué)專家斯皮里東·米哈拉基斯贊揚(yáng)中國(guó)在這一領(lǐng)域開展的國(guó)際合作，并稱贊中國(guó)科學(xué)院的視野。

米哈拉基斯相信，國(guó)家間的科研合作可帶來影響深遠(yuǎn)的成果。米哈拉基斯對(duì)新華社記者說：“我希望更多國(guó)家能參與到相關(guān)研究中，創(chuàng)建一個(gè)量子技術(shù)更加普及的世界。”