由于量子通信和量子計算的巨大前景，各個大國都在競相發(fā)展相關(guān)技術(shù)。歐盟今年4月宣布，投入10億歐元支持量子技術(shù)，這是歐盟繼石墨烯和腦科學(xué)之后的第三個旗艦型科研項(xiàng)目。該項(xiàng)目領(lǐng)導(dǎo)者之一、德國整合量子科學(xué)和技術(shù)中心負(fù)責(zé)人托馬索·卡拉爾科說，在歐盟確定頭兩個旗艦項(xiàng)目時，量子技術(shù)入選的時機(jī)不如現(xiàn)在成熟。因?yàn)槟鞘窃谒怪Z登揭露美國的大規(guī)模監(jiān)聽活動之前?，F(xiàn)在歐洲希望有更具保密性的通信技術(shù)。

美國白宮也剛剛在7月底發(fā)布官方博文，援引美國國家科技委員會7月提出的報告《推進(jìn)量子信息科學(xué)：國家的挑戰(zhàn)與機(jī)遇》，建議加大對量子信息科學(xué)的投入。實(shí)際上，美國多個政府部門如國防部、航天局、國家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究所（NIST）等早就對量子信息技術(shù)研究大量投入。尤其是NIST得到美國政府高強(qiáng)度和穩(wěn)定的支持，每年獲得大量經(jīng)費(fèi)。在過去10余年間，NIST在量子調(diào)控和量子信息領(lǐng)域產(chǎn)生了5名諾貝爾物理學(xué)獎獲得者。

許多高科技公司也在量子技術(shù)方面大量投入。如谷歌與美國航天局、加利福尼亞大學(xué)圣巴巴拉分校聯(lián)合成立了量子人工智能實(shí)驗(yàn)室，并推出了量子計算機(jī)開發(fā)計劃；2014年，IBM宣布將于隨后5年內(nèi)在以量子計算技術(shù)為重點(diǎn)的一些領(lǐng)域投入30億美元；還有一些相對較小的科技公司也嶄露頭角，比如Battele公司正在運(yùn)行美國第一個商業(yè)化的量子密碼通信網(wǎng)絡(luò)。

中國衛(wèi)星引領(lǐng)潮流

中國量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星升空，將首次在太空開展與量子通信和量子計算相關(guān)的諸多實(shí)驗(yàn)，特別是將打造一張?zhí)斓匾惑w化的量子通信網(wǎng)。在激烈的全球競爭中，“第一顆量子衛(wèi)星”的頭銜來之不易。

“量子通信的競賽自1995年在日內(nèi)瓦湖底進(jìn)行量子密鑰分發(fā)的最初演示時就開始了，”美國波士頓大學(xué)的量子物理學(xué)家亞歷山大·謝爾吉延科告訴新華社記者，他指的是歐洲在全世界最早進(jìn)行了量子通信實(shí)驗(yàn)。潘建偉院士最初也是到奧地利師從量子科學(xué)領(lǐng)域權(quán)威專家蔡林格教授。蔡林格團(tuán)隊(duì)曾在歐洲申請發(fā)射衛(wèi)星，但審批過程不順利，現(xiàn)在成為中國量子衛(wèi)星項(xiàng)目的合作方。

在亞洲，新加坡科學(xué)家在2014年曾嘗試發(fā)射“立方體衛(wèi)星”。這是一類微型衛(wèi)星，也能用于一些量子技術(shù)實(shí)驗(yàn)，盡管與中國的量子衛(wèi)星相比功能要弱很多。但不幸的是，承擔(dān)發(fā)射任務(wù)的美國軌道ATK公司的火箭在2014年10月那次任務(wù)中爆炸。

中國衛(wèi)星成功發(fā)射，將執(zhí)行星地高速量子密鑰分發(fā)、廣域量子通信網(wǎng)絡(luò)、星地量子糾纏分發(fā)以及地星量子隱形傳態(tài)等多項(xiàng)科學(xué)實(shí)驗(yàn)任務(wù)?！蹲匀弧冯s志相關(guān)報道說，中國在這場“特殊的太空競賽”中走在了前面。蔡林格也表示，中國衛(wèi)星的成功，也將促使其他國家的量子衛(wèi)星團(tuán)隊(duì)更容易獲得資助和支持。

潘建偉科研團(tuán)隊(duì)是這個衛(wèi)星項(xiàng)目中的中堅(jiān)力量，他們還主導(dǎo)了今年下半年將交付使用的“京滬干線”量子通信網(wǎng)，這也將是全世界規(guī)模最大的量子通信網(wǎng)?？梢哉f，在量子通信研究和應(yīng)用方面，中國現(xiàn)在是世界的排頭兵。

由于此前的量子技術(shù)實(shí)驗(yàn)都是在地上完成，中國的量子衛(wèi)星還可能為科學(xué)理論研究帶來新的突破。陸朝陽說，萬一量子力學(xué)的某些規(guī)律在太空中發(fā)生變化的話，“那就打開了新的物理學(xué)的大門”。（記者黃堃、楊駿、林小春、張家偉、郭洋）