千裡之行始於足下

“這好比我們看3D電影時戴的偏振眼鏡，偏振光通過界面時，可以被分解為垂直和水平的兩新竹產後護理中心個矢量，而這兩個矢量要保持同步，畫面才能不失真。量子空間實驗中，每一顆光子要通過幾十層個界面，每通過一層面時，都必須不走樣，難度異乎尋常。”光學鍍膜研究室主任劉定權研究員介紹說。

用“土辦法”也能創新

圖片說明:中科院上海技術物理研究所量子科學衛星有效載荷研制團隊在工作

量子通信利用量子力學基本原理、量子系統特有屬性以及量子測量方法來實現信息傳遞，是國際上量子物理和信息科學的研究熱點。早在2007年，中國科學院就開始前瞻性的部署科研項目，集中開展星地量子通信關鍵技術攻關。以中科大潘建偉院士為首的科學傢團隊，負責實驗的基礎理論研究與攻關。空間載荷的工程化攻關重擔，則落在瞭上海技物所王建宇院士領導下的量子項目組。

最開始，用到的是吊車，但是吊車震動對測量精度有影響。後來，大傢又想到個“土辦法”。“讓張亮趴在熱氣球裡面，模擬空間環境。但這個真正要做的時候，特別是晚上，非常不容易。”王建宇回憶道，青海湖的夜晚，氣溫低，風又大，有一次張亮在熱氣球裡，突然飛升至近30米，把大傢都嚇壞瞭。最終，這個有點“異想天開”的模擬實驗，還真成功瞭——世界上首次浮空平臺量子密鑰分發實驗，在青海湖畔完成。

“墨子號”上，共搭載4個有效載荷，其中上海技物所牽頭研制量子密鑰通信機和量子糾纏發射機。由於載荷的要求極高，控制精度和穩定性都是令人頭疼的事兒。實現一個寬光譜范圍的量子調控，要保證編碼在通過整個光鏈路的每一個環節時，都要保真。

關於量子糾纏實驗，國際上隻有百公裡范圍內的實驗。要在空間尺度下驗證量子糾纏，聽上去很玄乎，讓人難以下手。為瞭驗證空間高精度捕獲對準跟蹤技術，王建宇院士帶領團隊從“笨辦法”入手：先在兩個實驗室間，完成百米實驗；再走出實驗室，利用實驗樓和周邊建築，設計兩公裡試驗場；成功後，走出市區，走向昆山，完成4公裡間的跟蹤試驗；之後，才敢走竹北產後護理之家出上海，來到成都，把地面試驗拉長至10公裡、20公裡、40公裡……

路雖遠，行則至。已經站在瞭國際前沿的上海技物所量子衛星有效載荷團隊，又站上瞭新起點。“科學研究，永遠在路上，不進則退。”賈建軍說，“墨子號”剛剛交上瞭一份高分答卷，團隊就接到瞭另一份更難的全新科學試卷：讓量子空間實驗能在中高軌衛星上實現，並從短暫的幾分鐘時間擴展到幾小時，繼續拓荒創新無人區。

十年蟄伏敢為人先

2016年8月，全球首顆量子科學實驗衛星“墨子號”升空，開啟瞭全球量子通信網絡的征程。一年後，利用“墨子號”量子科學實驗衛星，中國率先在千公裡級的空間尺度下，驗證瞭愛因斯坦稱之為“鬼魅般的遠距作用”的量子力學現象。隨後，量子密鑰分發、量子糾纏分發、量子隱形傳態三大科學實驗任務圓滿完成，我國站在瞭國際量子科技創新制高點，為全球化量子通信、空間量子物理學實驗檢驗奠定基礎，實現瞭從“寂寂無名”到“全球領跑”的飛躍。

上海青年科研團隊成功研制量子科學兩項有效載荷



地面上能做的靜止實驗都窮盡瞭，團隊開始尋找動態懸浮環境。行駛的卡車，漂浮的熱氣球，直升機平臺，甚至連大吊車、垃圾車都派上瞭用場。2008年10月，王建宇院士帶著張竹北中區月子中心亮等幾個研究生踏入青海湖，開始近百公裡的仿衛星運動實驗。

“在衛星上實現量子通信系統、星地捕獲對準跟蹤（APT）系統及光機系統、衛星平臺的兩維姿態機動和控制等關鍵技術攻關，前人沒做過，自己能不能成功，確實心中沒譜。不過，再遙遠的路，一步步走，也能走到；再不可及的目標，一點點靠近，也會實現。”

“其實，創新未必就是先進儀器設備，高大上的環境配套。為瞭解決問題，用足腦筋，想盡辦法，就會有創新。有時，笨辦法、土辦法，也是很管用的。”王建宇說。

外行人眼中，科學傢和工程師都是搞科研，區別不大。實際上，工程化和基礎研究，隔著千萬次的成功實驗。“對科學傢來說，無數科學實驗中，有一次成功，就是成功；而對於工程師，隻有百發百中才是成功。”時隔多年，量子糾纏發射機主任設計師賈建軍研究員仍記得，與科學傢團隊簽訂工程化任務書時，手中的簽字筆沉甸甸的。

作為“墨子號”衛星載荷分系統的技術中堅力量，中國科學院上海技術物理研究所量子項目組青年團隊，成功研制量子密鑰通信機和量子糾纏發射機兩項有效載荷，攻克瞭建立低損耗、高可靠的星地量子通信光電鏈路等科學難題。這支平均年齡僅33歲的年輕科研團隊，在薪火相傳中發揚特別能吃苦、特別能戰鬥的“航天精神”，並於去年獲得上海市勞模集體的殊榮，是當之無愧的“墨子號”英雄。

原標題：從“寂寂無名”到“全球領跑”上海青年科研團隊成功研制量子科學兩項有效載荷

為此，團隊在工藝上嘗試大膽地突破，實現瞭上萬比一的分色片鍍膜，再結合多手段的偏振調控方法，解決瞭偏振配準與保持這隻“攔路虎”。同時，為保證振動試驗後載荷中的數十個光學元件不得出現哪怕1微米的變化，經幾十次重復實驗，才找到符合要求的工藝。

“我們還發現單光子探測器上天之後隻能用一個星期，而衛星的壽命是兩年，”張亮說道，“好在通過我們與科學傢團隊緊密配合，分析發現探測器的壽命是跟溫度是有關系的。我們就從溫度下手，做瞭大量的降溫措施，最終，把探測器的工作溫度降低瞭50多攝氏度。目前探測器已經在軌兩年，仍可以使用。”

量子科學，這個曾經吸引著愛因斯坦、薛定諤、波恩、海德堡等無數科學偉人，當下又是國際前沿科技你追我趕的科研領地，終於迎來瞭一支響當當的中國科學傢團隊。

帝寶竹北產後護理之家｜竹北產後護理之家｜竹北產後護理之家推薦


arrow
arrow
    文章標籤
    竹北月子中心收費 新竹產後護理之家推薦 竹北頂級月子中心推薦 竹北中區月子中心 新竹產後月子中心推薦
    全站熱搜

    sheachosataynp 發表在 痞客邦 留言(0) 人氣()