“路雖遠，行則至；事雖難，做必成”
時間和空間，非凡卻又平凡。它們是哲學世界中聯系世間萬物的線索，是物理學家的星辰大海，卻也是每一段回憶的坐標軸和里程碑。
“我們用了10年時間，把空間量子通信實驗從十幾公里做到100公里再到1200公里；從實驗室做到青海湖，再到萬米高空的星地之間。”在量子科學實驗衛星“墨子號”發射成功兩周年之際，中科院院士、量子科學實驗衛星工程常務副總師、衛星總指揮王建宇回憶起這段奮斗歲月時依然感慨：“那是一個不斷打破不可能的過程。”
2016年8月16日，我國發射全球首顆量子科學實驗衛星“墨子號”。衛星上搭載4個有效載荷，其中一半由中科院上海技術物理研究所（以下簡稱上海技物所）牽頭研發。科研人員突破了衛星與地面站微弧度高精度跟瞄、高保偏量子信號偏振調制等一系列核心關鍵技術，使得我國在量子通信技術激烈的國際競爭中搶占主動權。主要科學成果——“實現星地千公里級量子糾纏和密鑰分發及隱形傳態”位列2017年度中國科學十大進展榜首。
那又是什么讓不可能變為可能？
“路雖遠，行則至。事雖難，做必成。”量子科學實驗衛星糾纏發射機主任設計師賈建軍說。
聚靈氣——優勢互補協同攻關
“墨子號”上搭載4個有效載荷——上海技物所牽頭研制量子密鑰通信機和量子糾纏發射機，中國科學技術大學牽頭研制量子糾纏源、量子實驗控制與處理機。
走通天地量子科學實驗之路并非易事。空間量子實驗設備的研制要求極高，衛星與地面站的微弧度高精度跟瞄、高保偏量子信號偏振調制、近衍射極限量子光發射、高精密量子糾纏光源的航天工程化等一個個載荷工程研發中最難、最核心的技術問題都成了攔路虎。
“科學家發揚孜孜不倦的探求精神，工程師要用嚴慎細實的航天研發精神，穩扎穩打。”量子衛星副總設計師、有效載荷總體主任設計師舒嶸說。
上海技物所工程研發團隊與中科大科學家團隊取長補短，優勢互補。以高保偏量子信號偏振調試為例，“光子信號一旦通過光學儀器表面，傳播狀態就會改變。而整個量子衛星的光學鏈路中有數十個表面”。上海技物所光學鍍膜研究室主任劉定權解釋說，“膜層錯1納米，就會造成誤碼”。最終，研究團隊利用在空間激光主動探測、空間運動部件與光學研制方面的技術優勢，在鍍膜工藝上進行大膽突破，實現了上萬比一的分色片鍍膜，同時采取相位延遲互補、殘差補償等多個設計手段，成功將整機偏振提高到300：1以上，確保了量子衛星的傳輸信號準確無誤。
拼勇氣——迎難而上，敢為人先
團隊面臨的另一技術難題是衛星與地面站的微弧度高精度跟瞄。
量子密鑰通信機是“墨子號”上重量最大、體積最大的一個載荷。當它在太空中分發量子密鑰時，必須穿越厚厚的大氣層，將一個個光子從天上準確發到地面，相當于從萬里高空往旋轉的儲蓄罐里扔硬幣。
如何讓量子衛星練就這一身萬無一失的天地跟瞄技術？團隊曾連續3年到青海湖，在各種極端條件下模擬太空環境，做外場實驗。
青海湖是個理想場地，天氣好的時候能看清對面100公里外的山頭，可是實驗卻沒那么“理想化”。科研人員不僅要自己搭帳篷、生火、做飯，還要長途跋涉尋找最佳試驗點。
“為了充分試驗驗證，我們跑遍了地圖里的每個地點。”量子密鑰通信機主任設計師張亮回憶說，“困難層出不窮，但是辦法總比問題多。”
勇氣是解決困難的智慧，也是寬容失敗的從容。
2010年中秋節，他們像往年一樣往山上運設備，誰也沒想到在汽車急轉彎時，設備被甩到了路邊，斷成了三截。
“我們在懸崖邊上哭成一團，紛紛自責沒把我們的‘寶貝’給看好。”而讓張亮意外的是，電話那頭的王建宇在得知實驗隊員沒受傷之后，竟安慰大家“沒關系，大不了明年再來”。
“我們的隊員那才是‘寶貝’。”王建宇回憶道，“有他們在，什么困難都不是問題。”
他們沒有等到來年，決定哪里跌倒就從哪里爬起來。經過15天不眠不休的奮斗，隊員們用超乎想象的韌勁修好了設備，完成了世界上第一次基于熱氣球的量子通信實驗。相關成果發表在國外著名學術雜志上，被國際同行評價為“人類向星地量子保密通信邁出的重要一步”。
有朝氣——赤子之心永在路上
這是一支有朝氣的隊伍，平均年齡34歲，許多人加入時還不到30歲。
而朝氣又不完全與年齡有關。
“50后”的王建宇，“70后”的舒嶸、賈建軍，“85后”的張亮，討論起工作可謂“沒大沒小”。
“從院士到博士生，大家互為師生、一律平等。無論誰碰到了問題，都不遮遮掩掩，全攤在臺面上，頭腦風暴，誰對聽誰。”舒嶸說。
在青海湖，他們腦洞大開，設計了一系列“五花八門”的試驗。
“我們租了各種車，有皮卡車、拉羊的車、大吊車。”張亮回憶道，甚至有一天，當他們做完夜間實驗補完覺醒來時，竟發現王建宇在清洗一輛準備做實驗的垃圾車。
“我們自創了很多‘土辦法’。”王建宇笑著說，“不少還挺管用的。”
可是越往無人區縱深挺進，壓力越是常人難以現象。盡管地面實驗成功了，可是還須經過10倍力學振動、邊界溫度-200℃真空實驗、峰值600倍的沖擊等挑戰，才能保證零失誤。
也曾遇到過整個項目幾乎推倒重來的“至暗時刻”。團隊的相互扶持卻也總是烏云旁的“金邊線”。
“那時候我們經常聽《夜空中最亮的星》，共同憧憬著衛星發射時該有多美。”張亮坦言，當他看到衛星成功發射后的第一手數據和圖片時，難忍激動的淚水，“因為它比我想象中還要美”。
當被問及一路走來最大的難題時，這支朝氣蓬勃的團隊陷入了深思。
“我想應該是下一個任務。”賈建軍打破沉默，“最難的永遠是下一次挑戰。”
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