量子科技是全球高科技領域競爭的焦點之一，也是事關國家安全和社會經濟高質量發展的戰略性領域。說到量子科技，好多人首先都會想到墨子號。2016年8月，全球首顆量子科學實驗衛星墨子號成功發射，并完滿完成設定的科學目標，一舉奠定了我國在量子通訊領域的領先地位。現在，在中國科大學量子創新研究院，科學家們正在進行微納量子衛星的進一步研究。相比墨子號，微納量子衛星將會怎樣進一步強化量子保密通訊的應用？
微納量子衛星“濟南一號”
取得研究進展
中國科大學教授、中國科學技術學院常務副院長潘建偉：今年的7月份我們成功地發射了世界首顆微納量子衛星。這么經過今年7月份到現今將近一年的努力，近來我們通過實驗確信地證明了，這個微納衛星的成本只有墨子號的二非常之一，而且它也就能挺好地來進行星地的量子實驗。相關的科研成果我們會在不久的將來向全球的同行發布。
墨子號取得的一系列科研成果要邁向實際應用，起碼還有兩個巨大的障礙須要克服。一是通過減肥增加衛星發射成本，二是要克服晚上太陽光的干擾，從只能白天工作弄成全天時。現在，微納量子衛星“濟南一號”已經跨越了第一個障礙。
中國科學技術學院副院長李楊：我們是經過了大約兩年左右的時間量子通訊技術，之后研發了一顆大約是96公斤重的世界上第一顆量子微納衛星，這個衛星它跟我們曾經的墨子號相比，它包括衛星的重量、載荷的重量都增加為原先的大約是1/6。
而要排除太陽光干擾卻有著常人無法想像的困難。量子通訊以單光子為載體，單個光子能量微弱到相當于從月球去看月亮上劃燃的一根火柴。黑夜為捕獲單光子提供了有利的環境，到晚上太陽光一照，衛星發射光子就湮沒其中，猶如一滴雨水落入了大海。因此，潘建偉領銜的量子通訊團隊，從每一個影響光子天地收發的誘因著手，通過無數次實驗，讓每一個指標逐一達到技術要求。
科研團隊長達一年多的調整、驗證，抗太陽干擾技術完成全部地面實驗量子通訊技術，團隊成員們滿腔信心地等待下一顆衛星升空檢驗。
量子估算再獲新突破
不僅通訊，估算也是量子科技應用的一個重大領域。隨著大數據時代的到來，全球數據量呈指數級下降，對估算能力的需求巨大。目前全球科技界已紛紛把眼神投向了量子估算，占據技術制高點。就在幾天前，由中國科大學教授潘建偉領銜的科研團隊，將量子系統中真糾纏比特數量的紀錄由原來的24個急劇突破至51個。從24到51，這個數字的下降，到底有著如何的特殊意義呢？
量子糾纏態制備的數量是顯示量子估算復雜度的一個重要指標。
中國科學技術學院院長朱曉波：我們看過耍雜技的，他在天上扔飛盤，扔一個接一個這比較容易，扔兩個一起接就稍稍難一點，扔三個就更難了。原先只能扔二十幾個，這早已相當相當難了，由于國際社會學術界為這個早已努力了好多好多年了。從2000年開始到我們這個成果發布曾經，最多也就做到24個，如今我們一下子可以接51個飛盤，并且都接得穩穩的。
在朱曉波眼中，對量子比特的精度追求就是刀刃上的街舞，由于一個量子比特的能量僅有蝴蝶扇動一下翅膀所須要能量的十億億分之一，經不起任何擾動。
中國科學技術學院院長朱曉波：一個電子翻轉一下，一個光子路過等，都是一個單粒子尺度的噪音，都會使它的整個的系統崩潰掉。
而這一切的基礎離不開深刻理解每一個噪音的來源，之后去規避其帶來的影響。只有基礎打得牢，量子估算的科技大樓能夠建得穩。
潘建偉率領的量子估算團隊希望通過五到六年的努力，才能相干操縱數百個量子比特，拿來構造一種專用的量子模擬機。針對一些復雜化學系統，例如低溫超導機制、新材料設計等目前超級計算機算不了的問題，用量子模擬機來進行運算。在解決一些實際問題的同時，除了要牢牢搶占量子估算的第一方陣，還要在個別領域成為領跑者。