量子科技是全球高科技领域竞争的焦点之一，也是事关国家安全和社会经济高质量发展的战略性领域。说到量子科技，好多人首先都会想到墨子号。2016年8月，全球首颗量子科学实验卫星墨子号成功发射，并完满完成设定的科学目标，一举奠定了我国在量子通讯领域的领先地位。现在，在中国科大学量子创新研究院，科学家们正在进行微纳量子卫星的进一步研究。相比墨子号，微纳量子卫星将会怎样进一步强化量子保密通讯的应用？
微纳量子卫星“济南一号”
取得研究进展
中国科大学教授、中国科学技术学院常务副院长潘建伟：今年的7月份我们成功地发射了世界首颗微纳量子卫星。这么经过今年7月份到现今将近一年的努力，近来我们通过实验确信地证明了，这个微纳卫星的成本只有墨子号的二非常之一，而且它也就能挺好地来进行星地的量子实验。相关的科研成果我们会在不久的将来向全球的同行发布。
墨子号取得的一系列科研成果要迈向实际应用，起码还有两个巨大的障碍须要克服。一是通过减肥增加卫星发射成本，二是要克服晚上太阳光的干扰，从只能白天工作弄成全天时。现在，微纳量子卫星“济南一号”已经跨越了第一个障碍。
中国科学技术学院副院长李杨：我们是经过了大约两年左右的时间量子通讯技术，之后研发了一颗大约是96公斤重的世界上第一颗量子微纳卫星，这个卫星它跟我们曾经的墨子号相比，它包括卫星的重量、载荷的重量都增加为原先的大约是1/6。
而要排除太阳光干扰却有着常人无法想像的困难。量子通讯以单光子为载体，单个光子能量微弱到相当于从月球去看月亮上划燃的一根火柴。黑夜为捕获单光子提供了有利的环境，到晚上太阳光一照，卫星发射光子就湮没其中，犹如一滴雨水落入了大海。因此，潘建伟领衔的量子通讯团队，从每一个影响光子天地收发的诱因着手，通过无数次实验，让每一个指标逐一达到技术要求。
科研团队长达一年多的调整、验证，抗太阳干扰技术完成全部地面实验量子通讯技术，团队成员们满腔信心地等待下一颗卫星升空检验。
量子估算再获新突破
不仅通讯，估算也是量子科技应用的一个重大领域。随着大数据时代的到来，全球数据量呈指数级下降，对估算能力的需求巨大。目前全球科技界已纷纷把眼神投向了量子估算，占据技术制高点。就在几天前，由中国科大学教授潘建伟领衔的科研团队，将量子系统中真纠缠比特数量的纪录由原来的24个急剧突破至51个。从24到51，这个数字的下降，到底有着如何的特殊意义呢？
量子纠缠态制备的数量是显示量子估算复杂度的一个重要指标。
中国科学技术学院院长朱晓波：我们看过耍杂技的，他在天上扔飞盘，扔一个接一个这比较容易，扔两个一起接就稍稍难一点，扔三个就更难了。原先只能扔二十几个，这早已相当相当难了，由于国际社会学术界为这个早已努力了好多好多年了。从2000年开始到我们这个成果发布曾经，最多也就做到24个，如今我们一下子可以接51个飞盘，并且都接得稳稳的。
在朱晓波眼中，对量子比特的精度追求就是刀刃上的街舞，由于一个量子比特的能量仅有蝴蝶扇动一下翅膀所须要能量的十亿亿分之一，经不起任何扰动。
中国科学技术学院院长朱晓波：一个电子翻转一下，一个光子路过等，都是一个单粒子尺度的噪音，都会使它的整个的系统崩溃掉。
而这一切的基础离不开深刻理解每一个噪音的来源，之后去规避其带来的影响。只有基础打得牢，量子估算的科技大楼能够建得稳。
潘建伟率领的量子估算团队希望通过五到六年的努力，才能相干操纵数百个量子比特，拿来构造一种专用的量子模拟机。针对一些复杂化学系统，例如低温超导机制、新材料设计等目前超级计算机算不了的问题，用量子模拟机来进行运算。在解决一些实际问题的同时，除了要牢牢抢占量子估算的第一方阵，还要在个别领域成为领跑者。