在酒泉衛星發射中心，量子科學實驗衛星在進行有效載荷光學性能測試（2016年7月21日攝）。新華社發（中科院微小衛星創新研究院供圖）

此刻，量子衛星已在太空軌道上翱翔。而它最初的構想，始於十幾年前。

２００１年，３１歲的潘建偉從歐洲回國，在中科大組建了量子資訊實驗室。２００３年，當大多數人仍致力於在實驗室內部的原理性演示時，潘建偉和同事們已經萌生了“天地一體化”量子通信網的初步構想，“量子科學實驗衛星”正是這個構想中的關鍵節點。

“工欲善其事，必先利其器”。圍繞這一遠景目標，潘建偉團隊開始了十餘年的技術積累。他帶領團隊在自由空間量子密鑰分發、量子糾纏分發和量子隱形傳態實驗等方面不斷取得國際領先的突破性成果。

２００５年，潘建偉團隊在世界上第一次實現１３公里自由空間量子通信實驗，證實光子穿透大氣層後，其量子態能夠有效保持，從而驗證了星地量子通信的可行性。

隨後，他們又不斷創造“傳奇”：１６公里自由空間量子隱形傳態、百公里級自由空間量子通信、星地量子通信的全方位地面驗證實驗……為星地量子通信打下了堅實基礎。

經過十多年的發展，中國在量子通信領域已成為名副其實的世界勁旅。而這十多年間，從構想、攻關、立項到突破，人類歷史上第一顆量子通信衛星終成現實。

潘建偉説，“墨子號”發射以後，如果效果達到預期，下一步還計劃發射“墨子二號”“墨子三號”。“單顆低軌衛星無法覆蓋全球，同時由於強烈的太陽光背景，目前的星地量子通信只能在夜間進行。要實現高效的全球化量子通信，還需要形成一個衛星網路。”

未來，一個由幾十顆量子衛星組成的“璀璨星群”，將與地面量子通信幹線“攜手”，支撐起“天地一體”的量子通信網。

到２０３０年左右，中國力爭率先建成全球化的廣域量子保密通信網路。在此基礎上，構建資訊充分安全的“量子網際網路”，形成完整的量子通信産業鏈和下一代國家主權資訊安全生態系統。

“安全的通信是屬於我們的，但是科學研究是面向全世界開放的。”潘建偉透露，第一個開放的項目是與奧地利科學院合作，實現北京和維也納之間的洲際量子保密通訊，之後將和更多國家合作開展量子資訊技術方面的研究。

繼量子衛星之後，潘建偉團隊還計劃開展空間站“量子調控與光傳輸研究”項目，研究星間量子通信技術等，同時進行量子密鑰組網應用等研究，為下一步衛星組網奠定技術基礎。

“隨著中國科技的迅猛發展，我相信量子通信將在１０年左右時間輻射千家萬戶。期盼在我有生之年，能親眼目睹以量子計算為終端、以量子通信為安全保障的量子網際網路的誕生。”潘建偉説，“我相信中國科學家們做得到。”