2017年9月29日，一場(chǎng)令黑客無(wú)法破解的視頻會(huì)議在北京和遠(yuǎn)隔萬(wàn)里的維也納之間展開(kāi)，其幕后功臣是中國(guó)的“墨子號(hào)”衛(wèi)星。在“墨子號(hào)”以2.9萬(wàn)公里時(shí)速劃過(guò)夜空的同時(shí)，它將小小的數(shù)據(jù)包傳送到距離北京幾小時(shí)車(chē)程的興隆觀測(cè)站。不到一小時(shí)后，衛(wèi)星飛越奧地利上空，將另一個(gè)數(shù)據(jù)包發(fā)送到該國(guó)格拉茨市附近的一個(gè)站點(diǎn)。

這兩個(gè)數(shù)據(jù)包是保護(hù)數(shù)據(jù)傳輸?shù)拿荑€。這件事的非同尋常之處在于，由“墨子號(hào)”分發(fā)的密鑰是以處于脆弱量子態(tài)的光子編碼而成的。任何攔截它的嘗試都會(huì)破壞這個(gè)狀態(tài)，導(dǎo)致信息銷(xiāo)毀并發(fā)出黑客警報(bào)。這意味著量子密鑰比以傳統(tǒng)的比特（bit）形式——即以光電脈沖輸出可讀取、可復(fù)制的二進(jìn)制數(shù)字信號(hào)——發(fā)送的密鑰安全得多。

盡管視頻的加密手段還是傳統(tǒng)的而非量子加密，但由于解密需要用到量子密鑰，它的安全性得到了保證。這使得它成為世界第一個(gè)洲際傳輸?shù)牧孔蛹用芤曨l鏈接。

中國(guó)取得這一成就的幕后功臣叫潘建偉，中國(guó)科技大學(xué)教授，這所學(xué)校被有的西方媒體比作“中國(guó)的加州理工學(xué)院”。在取得一系列突破之后，現(xiàn)年48歲的潘建偉成為了中國(guó)的科學(xué)明星。他的工作受到國(guó)家主席習(xí)近平的贊揚(yáng)，并被許多中國(guó)媒體稱(chēng)為“量子之父”。

盡管量子通信和量子計(jì)算目前仍處于萌芽階段，但它們?nèi)匀皇侵袊?guó)政府希望在2030年前取得突破的“重大項(xiàng)目”。中國(guó)認(rèn)為量子時(shí)代的黎明即將來(lái)臨，希望像當(dāng)年美國(guó)主導(dǎo)計(jì)算機(jī)時(shí)代和信息革命那樣引領(lǐng)未來(lái)。

而潘建偉，這位中國(guó)科學(xué)院有史以來(lái)最年輕的院士，正是中國(guó)量子事業(yè)的核心。

在接受《麻省理工學(xué)院科技評(píng)論》采訪(fǎng)時(shí)，潘建偉談到了國(guó)際合作的重要性，但他也明確表示，中國(guó)面臨獨(dú)特的窗口期，將對(duì)技術(shù)領(lǐng)域下一個(gè)元轉(zhuǎn)移產(chǎn)生重大影響：“在現(xiàn)代信息科學(xué)誕生之初，我們只是追隨者和學(xué)習(xí)者，”他說(shuō)，“現(xiàn)在我們有機(jī)會(huì)成為引領(lǐng)者?！?

潘建偉的雄心包括通過(guò)覆蓋全球的衛(wèi)星搭建超安全的量子互聯(lián)網(wǎng)。此外，他還計(jì)劃在量子計(jì)算機(jī)領(lǐng)域幫助中國(guó)趕超美國(guó)。這些機(jī)器的基本計(jì)算單位是量子比特，與普通比特不同，量子比特可以同時(shí)處于1和0的量子態(tài)。通過(guò)一種近乎神秘的“量子糾纏”現(xiàn)象把量子比特聯(lián)系起來(lái)，量子計(jì)算機(jī)的處理能力可以獲得指數(shù)級(jí)的提升。

在未來(lái)，量子計(jì)算機(jī)可以通過(guò)模擬化學(xué)反應(yīng)來(lái)發(fā)現(xiàn)新材料和藥物，這樣的工作量不是傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)能夠承受的。它還可以被用于迅速提升人工智能水平。采取量子密鑰分發(fā)的安全網(wǎng)絡(luò)可以用于傳輸金融交易等敏感數(shù)據(jù)，并為軍事行動(dòng)和通信提供最高保密。研究人員還在研究量子傳感器和量子雷達(dá)，前者可以讓潛艇在不依賴(lài)衛(wèi)星信號(hào)的情況下航行，后者可能擁有發(fā)現(xiàn)“隱形”飛機(jī)的能力。

接收器發(fā)出定位激光幫助“墨子號(hào)”衛(wèi)星與地面建立聯(lián)系