从一小块芯片到墨子号卫星:让中国量子通信领跑世界

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原题目:从一小块芯片到墨子号卫星:让中国量子通信领跑世界

  编者按:

  我是党员,面对危险,就要冲在前面;我是党员,脱贫致富,就得做带头人;我是党员,立异进取,必定要一马当先……党员,代表的不是权利,而是义务、是任务,身为一名党员,如何用举动诠释“镰刀与锤头”的光辉,诠释党旗的娇艳?大众网即日起推出“党旗在我心中”系列报道,以普通党员的视角,讲述爱党爱岗、敢于担负、敢于翻新的斗争故事,展示优良共产党员的榜样带头作用。

  “党旗在我心中”系列报道④

  从一小块芯片到墨子号卫星:让中国量子通信领跑世界

  大众网记者 樊思思 亓翔

  周期极化铌酸锂波导、上转换单光子探测器、量子多普勒激光雷达……一般人听到这些名词,恐怕连念都念不顺溜,更别说弄懂它们有什么用了。但对济南量子技术研究院院长助理周飞来说,这些都是素日里最“密切”的工作对象。

  首次见到周飞,很少有人能猜到他是个研讨量子学的“科技咖”。他健谈,风趣,穿上实验室的白大褂,就像个还没走出校园的博士生。千万别小看了这个80后“大男孩”,他的阅历可不个别。还记得我国去年胜利发射的“墨子”号量子通信卫星吗?周飞曾经参加适量子通信迷信实验卫星的预研,他的老师潘建伟院士,便是量子卫星的科研团队带头人。

  对于普通人来说,量子通信算是个新概念。周飞给大众网记者科普,所谓量子通信,就是应用量子纠缠效应进行信息传递的一种新型的通信方法。其最大的特色,就是能传输特别的“量子通信密码”,基于这种密码进行的信息传递,能够达到无前提“相对平安”的级别。简略来说,如果把量子通信技巧利用到银行等金融机构,密码被盗、银行卡被盗刷、手机支付被黑等情形就简直不会呈现了。

  不外,周飞的重要工作并不是研发“墨子”号量子卫星,而是量子通信所需的症结器件——周期极化铌酸锂波导的研发。2012年,周期极化铌酸锂波导研制实验室在济南量子研究院筹建,周飞作为重要的引进人才来到这里,一干就是5年,和共事们一起奉献了多项科研成果。

  “我们这里的周期极化铌酸锂波导实验室是海内第一家,可以进行波导的研发和定制,是量子通信中十分关键的中心器件。”提到这种“神奇”的波导,周飞滔滔不绝地讲授起来。周期极化铌酸锂波导,实在就是一种高机能频率转换器件。比方,“墨子号”量子卫星在星地之间进行单光子传输的时候,它的光打到地球名义是无比微弱的。科学家们须要一种特殊的高效探测器,才干探测到这些幽微的光。周飞和同事们研发的周期极化铌酸锂波导芯片,恰是高效探测装备的核心关键器件,有了它,能力更清楚地“读懂”量子卫星说了些啥。

  神奇的波导芯片不仅能“读懂”量子卫星传回的信号,在经典通信、大气探测、生物医疗等领域也能大显神通。周飞给民众网记者举了个例子,生涯中常见的通信光缆,一旦光缆某处涌现断点,就会影响通信传输。然而,通信光缆动辄长达数百公里,为了找到断点的地位,常常要破费良多时光。有了这种波导芯片,就能敏捷准确定位断点的位置,大大减少由于通信中止而带来的宏大丧失。

  “再好比凑合让人头痛的雾霾天,这种波导芯片也能发挥作用。”周飞说,大气传染重大的气象里,空气里沉没着各种污染物,要对它们进行正确的辨认和监控可不是件轻易事。利用这种波导芯片,可以研制出高性能、超敏锐的光子激光雷达,精确探测PM2.5等污染物的排放、大气能见度等等,为环保和睦象部分供给更加精准、有效的数据。大众网记者懂得到,未几前举办的日内瓦国际发现展上,一种基于上转换单光子探测器研发的量子多普勒激光雷达荣获特殊金奖,它就是周飞他们这个实验室的重要研究成果之一。

  除了量子要害器件研发,周飞负责的大范围城域量子通信网络建设,已经建成了目前世界最大规模的适用量子网络——济南量子通信试验网。到去年底,济南有28家单位通过济南量子通信试验网内量子通信集控站跟终端,在政务、金融、政法、科研、教导等五大范畴的业务中,实现了数据的保险传输。有剖析人士指出,跟着量子通信网络的一直进级,量子通信的运用领域将从目前的金融、政务、军事等客户推广到个人生活,到2030年,量子通信市场有望到达千亿元程度。

  “咱们研发的波导芯片,不仅在世界范畴内处于当先位置,而且是存在自主常识产权的。”周飞慎重而骄傲地告知大众网记者,多少年来,团队的科研结果在特殊单位通信、大型安保运动中都施展了主要作用。他说,本人最大的欲望,就是目前从事的量子通讯科研工作能为国度信息安全事业尽一份力,使我国在世界通信领域从“追随者、模拟者”改变为“带头人、领跑者”。

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