军事：墨子号卫星完成三大实验任务 中国量子通信领跑世界(4)

　　潘建伟（资料图）

　　2011年，潘建伟团队又在青海湖实现了首个超过100公里的量子纠缠分发实验。任继刚回忆道，研究团队翻遍中国地图，发现在中国最大湖泊的中心恰有一个小岛。青海湖北岸到青海湖南岸，恰好是一百余公里的长度，湖面上也没有任何遮挡。

　　在青海湖，潘建伟团队完成了全方位的卫星技术论证，包括气浮平台、模拟星地相对运动、百公里级量子密钥分发实验等。至此，卫星的基本问题已经解决，还需攻克一些工程化稳定性。

　　2011年底，他们迎来了一个关键的节点——中科院空间科学先导专项将“量子科学实验卫星”正式立项。

　　主要负责卫星载荷电子学的廖胜凯，描述了他们打过的其中一个“小怪兽”：“如果说光子损耗率是30dB的话，就是一千倍的损耗，天上发出1万个光子，地面上只能收到10个。但是，我们需要搞清楚地面这十个光子是天上发射的哪十个光子。这就要解决所谓时间上的同步问题。我们的发射频率是一百兆，也就是光子之间的时间间隔是10纳秒（1纳秒=1/1000000000秒）。这10纳秒内，真正发射光子的时间又不到1纳秒。也就是说，我们可以做到天地间纳秒级的时间同步，从而确定地面收到的光子与天上发射光子的对应关系，同时去除噪声。”

　　“在论证的时候，其实别人都说这个东西不可能。从某种意义上来说，我们就是把很多不可能的东西，一步一步变成了可能的东西。”廖胜凯总结道。

　　“如临深渊，如履薄冰”

　　一位航天界的前辈曾告诉廖胜凯，“航天是越做越保守，如临深渊，如履薄冰。”

　　一开始做卫星的原理样机时，廖胜凯还没有完全体会到这句话的含义。但越到后来，他越感同身受。

　　卫星远在天外500公里，无法维修，能否圆满完成科学目标，都取决于地面上的设计与验证。为此，团队不得不在兼顾可靠性和稳定性的情况下，把指标“推向极致”。

　　回想起青海湖上出现的种种问题，廖胜凯也觉得十分不易：“那时候非常担心设备到了天上要怎么办，有没有解决方法，会不会做不成。心里也一直不是很踏实。但一旦开始做了这个项目，虽然过程艰辛，但面对梦想，我们这个年轻的团队又都舍不得放弃。“

　　他提到，在天上，卫星要面对远比地面复杂的境况。首先，地面的精密光学实验平台一般都较大，而设备的体积在卫星上是受到严格限制。其次，许多精密仪器很难承受住火箭发射时的振动。此外，太空中的温度极不稳定，而失去了地球大气层的保护，许多仪器在空间辐照的影响下会缩短寿命，甚至会被高能粒子击中而直接烧掉。