今年8月16日1时40分，世界上首颗量子科学实验卫星“墨子”号在我国酒泉卫星发射中心用长征二号运载火箭成功发射升空，它将在世界上首次实现卫星和地面之间的量子通信，这一事件引起了全球各界人士的广泛关注。
中国"墨子号"量子卫星天地对接
那么朋友们，您们知道为什么这颗卫星被命名为“墨子”号吗？又为什么有人称“量子之声出自合肥”？
首先我们来看为什么这颗卫星命名为“墨子”号？
原因有二：
一是因为2000多年前，墨子和他的弟子做了一个世界上最早的“小孔成像”实验，通过他们所做的实验，证明了光是沿着直线传播的。那么墨子他们的实验是如何做的呢？当时墨子和他的弟子在一间黑暗房屋的墙上开了一个小孔，然后，一个人对着小孔站在房屋的外面，结果发现，房屋的墙上出现了一个倒立的人影。这是什么原因造成的呢？墨子在他的著作《墨经》“光学八条”中对这一现象作出了科学的解释，他说道：光就像箭一样沿着直线行进，人体的下部挡住了直射过来的光，通过小孔成像在上边，而人体的上部则挡住了直射过来的光，穿过小孔，成影在下边，这样就成了一个倒立的人影。这是人类历史上第一次对光的直线传播现象所作出的科学解释，它比古希腊欧几里德（约公元前330-275）的光学记载还早百余年呢。
墨子和他的学生, 做了世界上第一个小孔成倒像实验
《墨经》可以说是我国最早的一本光学著作，它所描述的光的直线传播性质在现代光学中是一条非常重要的原理，它为量子通信的产生和发展打下了一定的基础。
墨子（图片来自网络）
二是时下中国，墨子学说正在兴起，墨子学派所具有的科学理性的精神正在被人们所理解和接受。著名西方汉学家，中国科技史学者李约瑟曾赞叹道：“墨家的科学水平超过了整个古希腊”。可以这样说，墨子是“中国科学家的始祖”和“科圣”。用“墨子”来命名这颗量子通信卫星，充分体现了我们对中华文化的尊重和自信。
那么为什么又说“量子之声”产自合肥呢？
因为合肥出了三位与通信或量子通信密切相关的著名人物，都是哪些著名的人物呢？
第一位是中国近代史上赫赫有名的北洋大臣，咱们合肥的李鸿章。19世纪60年代，西方列强开始把电信侵略的矛头指向中国，妄图通过电信加强对中国政治、经济和文化的入侵。而李鸿章敏锐地觉察到这一点，为抵制入侵，他亲自倡导并主持推动了中国近代电报的建设，开创了以电报为基础的我国的电信事业。他曾指出：‘铁路，电报此两事大有益于彼（外国），大有害于我。“，因此他一方面对列强在中国设立电报加以拒绝，另一方面力主自办电报，终于在1881年12月8日，我国自办的第一条向公众开放的电报线正式开通。从而揭开了我国电信事业发展的序幕。
清朝的电报员
第二位是现任中国光学学会掌门人，位于合肥的中国科技大学的教授郭光灿院士，郭院士是国家科技部973项目“量子通信和量子信息技术”的首席科学家，在上个世纪六七十年代郭院士刚开始接触量子光学时，同行们一致认为用经典光学理论就可以解决一切光学问题了，无需采用量子光学理论，而且他们还认为量子光学不会有太多的理论问题可以研究，因此没有什么发展前途。但郭教授却不这样认为，他觉得这里面一定有文章可做，他坚持按照自己的思路做下去。
郭光灿院士
1984年郭教授在学校2000元资金的支持下，在琅琊山醉翁亭主持召开了全国第一个量子光学学术会议，在国内开设了第一门量子光学课程，这本量子光学的教科书后来成了量子光学的经典教材，随后，郭教授敏锐地发现，量子光学的发展必然要走向量子信息，于是在1997年，郭教授完成了该领域的第一项工作：量子编码，再以后，郭院士的团队又率先提出了量子概率克隆原理，被称为“段-郭概率克隆机”，因此郭院士被称为“我国量子通信的带头人”。
讲完了郭院士，那么最后一位就是在合肥的中科大教授潘建伟院士了。潘建伟这个人非常了得，41 岁就当选为“院士”，成为最年轻的院士，42 岁获得国际量子通信大奖，45 岁成为国家自然科学奖一等奖的第一完成人。
潘建伟院士
“过一个美妙的人生并不难，美妙人生的关键在于你能迷上什么东西。”这是著名作家刘慈欣在他的科幻小说里写的，而潘建伟正如他所说的那样，他幸运地迷上了量子力学。从国外留学归来，潘建伟回到他的母校—中国科大，在中科院和中科大的支持下，建立了量子物理和量子信息实验室。成为中国在量子信息领域赶超国际的研究基地。从此，潘院士的量子通信研究团队在合肥这块土地上生根，开花和结果了。终于在2012年，潘建伟实现了他的愿望，他和他的团队在合肥建成了国际上规模最大的量子通信网络“合肥城域量子通信试验示范网络”。
量子通信能从实验室走向实际应用，合肥提供了最初的推动力和原动力。对此，潘院士道出了其中的缘由：
“合肥的环境以及策划者眼光促进了量子通信的发展，我从事基础研究，对于科研成果的产业化了解不多，2009年的时候，还没意识到量子通信的产业化问题，是合肥市吴存荣书记当时提醒了我。”
习总书记今年4月26日在中科大潘建伟常务副校长的陪同下，专程到中科大先进制造研究院考察调研，他特别来到了量子通信京沪干线运营中心，听取了潘建伟院士的汇报，总书记对于量子通信的研发工作给予了充分地肯定，并说:”很有前途，非常重要“。
可以预料，量子通信将成为全球下一代通信的基础。合肥也自然而然成为量子通信的发源地。
编辑：赵翠
（专家：刘晨，著名光学科普人，合肥工业大学仪器科学与光电工程学院副教授，中国光学学会光电技术专业委员会委员，中国光学工程学会委员， 科普中国微平台原创首发 ）
关注我们：搜索微信号“科普中国”（ID：Science_China)
转载文章请注明来源公众号ID及作者
