当前位置:首页 >>
返回首页 
路虽远,行则至 事虽难,做必成”
发布时间:2018-08-21]  阅读次数:1345次

来源:分析测试百科网

  时间和空间,非凡却又平凡。它们是哲学世界中联系世间万物的线索,是物理学家的星辰大海,却也是每一段回忆的坐标轴和里程碑。

  “我们用了10年时间,把空间量子通信实验从十几公里做到100公里再到1200公里;从实验室做到青海湖,再到万米高空的星地之间。”在量子科学实验卫星“墨子号”发射成功两周年之际,中科院院士、量子科学实验卫星工程常务副总师、卫星总指挥王建宇回忆起这段奋斗岁月时依然感慨:“那是一个不断打破不可能的过程。”

  2016年8月16日,我国发射全球首颗量子科学实验卫星“墨子号”。卫星上搭载4个有效载荷,其中一半由中科院上海技术物理研究所(以下简称上海技物所)牵头研发。科研人员突破了卫星与地面站微弧度高精度跟瞄、高保偏量子信号偏振调制等一系列核心关键技术,使得我国在量子通信技术激烈的国际竞争中抢占主动权。主要科学成果——“实现星地千公里级量子纠缠和密钥分发及隐形传态”位列2017年度中国科学十大进展榜首。

  那又是什么让不可能变为可能?

  “路虽远,行则至。事虽难,做必成。”量子科学实验卫星纠缠发射机主任设计师贾建军说。

  聚灵气——优势互补协同攻关

  “墨子号”上搭载4个有效载荷——上海技物所牵头研制量子密钥通信机和量子纠缠发射机,中国科学技术大学牵头研制量子纠缠源、量子实验控制与处理机。

  走通天地量子科学实验之路并非易事。空间量子实验设备的研制要求极高,卫星与地面站的微弧度高精度跟瞄、高保偏量子信号偏振调制、近衍射极限量子光发射、高精密量子纠缠光源的航天工程化等一个个载荷工程研发中最难、最核心的技术问题都成了拦路虎。

  “科学家发扬孜孜不倦的探求精神,工程师要用严慎细实的航天研发精神,稳扎稳打。”量子卫星副总设计师、有效载荷总体主任设计师舒嵘说。

  上海技物所工程研发团队与中科大科学家团队取长补短,优势互补。以高保偏量子信号偏振调试为例,“光子信号一旦通过光学仪器表面,传播状态就会改变。而整个量子卫星的光学链路中有数十个表面”。上海技物所光学镀膜研究室主任刘定权解释说,“膜层错1纳米,就会造成误码”。最终,研究团队利用在空间激光主动探测、空间运动部件与光学研制方面的技术优势,在镀膜工艺上进行大胆突破,实现了上万比一的分色片镀膜,同时采取相位延迟互补、残差补偿等多个设计手段,成功将整机偏振提高到300:1以上,确保了量子卫星的传输信号准确无误。

  拼勇气——迎难而上,敢为人先

  团队面临的另一技术难题是卫星与地面站的微弧度高精度跟瞄。

  量子密钥通信机是“墨子号”上重量最大、体积最大的一个载荷。当它在太空中分发量子密钥时,必须穿越厚厚的大气层,将一个个光子从天上准确发到地面,相当于从万里高空往旋转的储蓄罐里扔硬币。

  如何让量子卫星练就这一身万无一失的天地跟瞄技术?团队曾连续3年到青海湖,在各种极端条件下模拟太空环境,做外场实验。

  青海湖是个理想场地,天气好的时候能看清对面100公里外的山头,可是实验却没那么“理想化”。科研人员不仅要自己搭帐篷、生火、做饭,还要长途跋涉寻找最佳试验点。

  “为了充分试验验证,我们跑遍了地图里的每个地点。”量子密钥通信机主任设计师张亮回忆说,“困难层出不穷,但是办法总比问题多。”

  勇气是解决困难的智慧,也是宽容失败的从容。

  2010年中秋节,他们像往年一样往山上运设备,谁也没想到在汽车急转弯时,设备被甩到了路边,断成了三截。

  “我们在悬崖边上哭成一团,纷纷自责没把我们的‘宝贝’给看好。”而让张亮意外的是,电话那头的王建宇在得知实验队员没受伤之后,竟安慰大家“没关系,大不了明年再来”。

  “我们的队员那才是‘宝贝’。”王建宇回忆道,“有他们在,什么困难都不是问题。”

  他们没有等到来年,决定哪里跌倒就从哪里爬起来。经过15天不眠不休的奋斗,队员们用超乎想象的韧劲修好了设备,完成了世界上第一次基于热气球的量子通信实验。相关成果发表在国外著名学术杂志上,被国际同行评价为“人类向星地量子保密通信迈出的重要一步”。

  有朝气——赤子之心永在路上

  这是一支有朝气的队伍,平均年龄34岁,许多人加入时还不到30岁。

  而朝气又不完全与年龄有关。

  “50后”的王建宇,“70后”的舒嵘、贾建军,“85后”的张亮,讨论起工作可谓“没大没小”。

  “从院士到博士生,大家互为师生、一律平等。无论谁碰到了问题,都不遮遮掩掩,全摊在台面上,头脑风暴,谁对听谁。”舒嵘说。

  在青海湖,他们脑洞大开,设计了一系列“五花八门”的试验。

  “我们租了各种车,有皮卡车、拉羊的车、大吊车。”张亮回忆道,甚至有一天,当他们做完夜间实验补完觉醒来时,竟发现王建宇在清洗一辆准备做实验的垃圾车。

  “我们自创了很多‘土办法’。”王建宇笑着说,“不少还挺管用的。”

  可是越往无人区纵深挺进,压力越是常人难以现象。尽管地面实验成功了,可是还须经过10倍力学振动、边界温度-200℃真空实验、峰值600倍的冲击等挑战,才能保证零失误。

  也曾遇到过整个项目几乎推倒重来的“至暗时刻”。团队的相互扶持却也总是乌云旁的“金边线”。

  “那时候我们经常听《夜空中最亮的星》,共同憧憬着卫星发射时该有多美。”张亮坦言,当他看到卫星成功发射后的第一手数据和图片时,难忍激动的泪水,“因为它比我想象中还要美”。

  当被问及一路走来最大的难题时,这支朝气蓬勃的团队陷入了深思。

  “我想应该是下一个任务。”贾建军打破沉默,“最难的永远是下一次挑战。”


【收藏此页】【大 中 小】【查看所有】【返回顶部】【打印本页】【关闭窗口】

> more 
新版药典正式实施,岛津方案精准护航
“开挂”有方,维生素ADE检测竟然可以如此简单!
颗粒分析软件发布,赋能异物与微塑料精准解析
NEW!岛津显微镜颗粒分析软件
胶原蛋白质量新标尺:羟脯氨酸自动化检测方案
限有终,恒无止丨岛津发布新款三重四极杆液质联用仪LCMS-8065XE
岛津积极参加2025中国质谱学术大会
岛津-大连化学物理研究所 合作成果:拟靶向代谢组学方法包,让广泛覆盖与
解码千年药香奥秘:从气味分析揭开麝香抗脑卒中关键密码
岛津-大连化学物理研究所 合作成果:拟靶向代谢组学方法包,让广泛覆盖与
SCD检测器内部陶瓷加热管更换指南
电子探针丨带您走进光纤的微观世界 - 光子晶体光纤
骨骼的\"化学指纹\"解码术:红外-拉曼耦合技术助力大鼠股骨截面的非染色分
岛津光学元件隆重亮相2025 深圳CIOE光博会:前沿产品引领光学技术
> more 
赛默飞世尔科技(中国)有限公司
HORIBA 中国
岛津企业管理(中国)有限公司
珀金埃尔默企业管理(上海)有限公司
雷尼绍(上海)贸易有限公司
CopyRight @ sinospectroscopy,All rights reserved.2010   京ICP备07018254号-16