“墨子号”研究团队访谈录

  墨子号在前几天完成了千公里级的量子纠缠，引起业界极大关注。  我们也对该事件进行了报道（链接）。但墨子号的研发团队究竟是什么样的 一群人？犹如科学家的一盘大棋。我们来看看中国新华社记者对他们的采访——        这是一场持续近一个世纪的“棋局”。一方是以爱因斯坦为代表的科学家，对量子纠缠提出质疑；另一方是不断涌现的后继者，以科学“应手”。 　　双方围绕纠缠本质进行“劫争”。爱因斯坦主张量子测量结果受到某种“隐变量”的预先决定，爱尔兰物理学家贝尔提出“贝尔不等式”——他在爱因斯坦定域实在性的假设下，为同时测量两个被分隔的纠缠粒子的实验进行了严格限制。 　　“棋路”逐渐分明：只要在实验上验证“贝尔不等式”不成立，就可打破爱因斯坦定域实在论。 　　然而行棋并非易事。量子纠缠本就脆弱，将制备好的纠缠粒子分发到相距甚远的两个点，受地面条件所限损耗过大。量子纠缠分发实验停留在百公里级，没能形成致命一击。 　　师从量子实验研究大师蔡林格（Anton Zeilinger）的中国科学家潘建伟，留学归国后成长为弈者主力，却要先面对一步“死棋”。他当时发现量子中继器实验“没有实用价值”。“我感到痛苦。”他对中新社记者说。 　　2003年，在痛苦之中的潘建伟提出利用卫星实现远距离量子纠缠分发的方案。他形容当时为“悲壮”，原因是大多数科学家对这个想法的评价是“异想天开”。直到中国科学院的领导层说：“要相信潘建伟，让他疯狂一下。” 　　拿着100万元人民币的科研经费，潘建伟招兵买马，彭承志就在这个时候加入团队。14年间他的白发越来越多，中新社记者问其个中体会，他不假思索地答：“在这个团队里做事，挺牛的，挺自豪，挺有成就感。” 　　这般快意，源于他们这个研究团队“绝处逢生”，频频下出妙手。2005年时的13公里，2010年的16公里，2012年的百公里，他们不断“拉长”量子纠缠分发的距离，步步围住爱因斯坦一方的阵地。 　　2016年8月16日，中国发射了全球首颗量子科学实验卫星“墨子号”。这颗星的命名是为纪念在2000年前崇尚科学的中国古代思想家墨子，恰也应了“执黑先行”。 　　“棋局”形势骤变，中国科学家争分夺秒。彭承志说，团队每晚仅有8分钟的时间，在相距超过1200公里的两个地面站，同时接收以每秒8公里的速度飞驰的卫星“落子”——卫星上的纠缠源载荷每秒产生800万个纠缠光子对。经过一系列精巧设计，他们实现千公里级的量子纠缠分发。 　　实验结果违背了贝尔不等式，置信度超过99.9%。2017年6月16日，权威学术期刊《科学》杂志以封面论文的形式刊登这项成果。“到目前为止，这是我一生中最重要的实验研究成果。”潘建伟长舒一口气。 　　这场百年“棋局”就这样“收官”？ 　　潘建伟摇摇头。他们还没有在终极意义上关闭光的自由意志选择漏洞，爱因斯坦一方质疑仍存。于是潘建伟设想了“后手”，在地月拉格朗日点放上光源，向人造飞船和月球分发量子纠缠。这步“棋”一下就横跨30万公里。 　　“我们希望再干个15年至20年，把后面的事情做成。”47岁的潘建伟看了看坐在一侧的41岁的彭承志，“可能就要彭承志他们来完成相关实验了。” 　　“‘墨子号’取得成果让我们感觉进入了新的层次，可以在科学上做得更好。”彭承志接过话说，在关闭光的自由意志选择漏洞、量子纠缠分发与引力波探测、精密测量等领域，还有一个个“大棋局”。

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