申城先锋｜这个80后为主的团队，造出了“墨子号”关键设备

2016年8月16日凌晨，世界首颗量子科学实验卫星“墨子号”在酒泉成功升天。中国由此成为世界上第一个在卫星和地面之间实现量子通信的国家。

迄今的两年间，“墨子号”圆满完成了三大实验任务。它取得的成就举世瞩目，相继登上了国际顶级学术期刊《科学》和《自然》。

《科学》杂志封面上的“墨子号”。

“如果没有相互之间的充分信任与配合，如此高难度的工程很难这么快取得成功。”中科院上海分院副院长、卫星工程常务副总设计师兼卫星总指挥王建宇说。

“墨子号”的成就，来自于科学与技术的完美配合。而这背后，离不开“上海科创”多年提前布局和潜心钻研的成果。

事实上，“墨子号”搭载的4个主载荷，一半是由王建宇带领的上海技术物理研究所（以下称“上海技物所”）团队研发的。这支平均年纪仅33岁的队伍，助力敲开了全球化量子通信的大门。

光学工艺师王天洪。 澎湃新闻记者 周航 摄 

迎难而上

在物理学中，量子是不可分割的基本单位，因其事先状态不可知，无法被克隆，应用于通信技术便具有绝对的安全性。

如果把光量子比作硬币，“墨子号”上重量体积最大的载荷量子密钥通信机，就是从万米高空中，不断地把一个个硬币准确投到地面的储蓄罐上。这个储蓄罐的开口还在不停旋转。

在最初，当中国科学院院士潘建伟提出这个设想的时候，很多人都认为是天方夜谭。他找到了时任上海技物所所长王建宇。

理论确实可行，但落到技术层面，远远超出了现有的水平。尽管如此，王建宇率领的上海技物所量子卫星载荷研制团队，还是承担起了重任。

上海技物所研究员贾建军参与了2011年项目启动仪式，他至今记得自己当时内心的忐忑。但他说，自己当时也相信，“虽然难，但只要做了，肯定是有结果的。”

和贾建军一样，上海技物所科研团队的成员们都信奉汗水会带来的成就，更重要的是，他们有着舍我其谁的责任感，都真切地相信，自己身上承担了国家的使命。

韧性和努力

科研的突破总离不开过往的积累，研发“墨子号”，上海技物所团队也不是完全从零开始的。

事实上，自2003年以来，上海市科委已累计投入近1.2亿元支持量子方向相关项目。而早在2008年，高原上的青海湖就见证了这支队伍的韧性和努力。

科学实验面临的困难超乎一般人想象。对团队成员而言，青海湖三年的外场试验，显得那么漫长又难忘。

量子密钥通信机载荷主任设计师张亮当时还是研究生，2010年中秋，作为“试验队长的他和同事吴金才等人租了车，想把设备运到山顶。但在一个路口，猛得一拐弯，坐在后车的同事连带着设备，滚下了山坡。

人无大碍，但设备断成了三截。王建宇接到张亮的电话时，听声音小伙子都快要哭出来了，他赶紧安慰，大不了明年再来做。但这群年轻人不愿意前功尽弃，把设备带回了宾馆，不眠不休两星期，修好了设备。

很多人看来最顶尖的科学试验，往往都是艰苦条件中，基于现实条件的非凡创造。

为了模仿天地通信条件，张亮和团队“异想天开”使用了热气球和直升飞机，这些实验从未有人做过。每次吊车试验，张亮都要吊在半空，但他说，“虽然苦，但却很开心。”

在青海湖的两年时间里，张亮和同事跑遍了地图里面的每个地点。他们不仅要克服高原反应，还要自己搭帐篷、生火取暖、做饭。直到现在，张亮一看到土豆就想吐。

最终，上海技物所团队完成了世界上第一次基于热气球的量子通信实验，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”。

光学设计师吴金才。 澎湃新闻记者 周航 摄

年轻的队伍

整个“墨子号”的研发，始终保持着紧张的节奏。

五年间，团队成员们放弃了双休日，一个月只休息一天，最忙的时候，需要连续10天24小时不间断测试。大家便轮番上阵，保证进度不受影响。

“90后”王天洪2014年本科毕业，加入量子团队负责光学工艺。他回忆，加入的第一年，自己就没怎么休息，忙的时候没日没夜，“大家就轮着在实验室地上铺个海绵睡觉。”

结构工程师罗家俊需要同时配合光学和电子设计师的工作，他回忆，自己总是处于随叫随到的状态，“吃饭都是随便弄两口。”

事实上，上海技物所的这支研发团队，平均年龄仅33岁。团队成员大多是“80后”，在最初加入项目时，大多甚至还不满30岁。

如果说科学家的构想是天才的高度，那么技术团队的任务，就是要保证最终的设备万无一失。

随着研制的进展，遇到的新问题越来越多。进度停滞不前时，张亮也有过犹豫，但心里斗争过很多次后，他发现自己已经与这个项目产生了感情，舍不得了。

“不仅仅是责任，还有内心对最初梦想的期待。”他这样剖析自己的动力。

科技探索的进步从不停歇。在“墨子号”后，这支年轻的团队，又很快踏上了新的征程。

目前，上海已将“量子通信”列入科创中心“22条”意见的重大战略项目。上海技术物理研究所“光电联合调控的量子操控材料与器件研究”项目已获上海市科委重大专项支持。

“做科研的过程，就像在深水井中摸石头，摸着一个，你觉得好像问题已经解决了，再往下看，还有一块石头，“上海技术物理研究所光学薄膜与材料研究室主任刘定权说，“我会一直摸下去。”