中国科研人员17年把量子手机推向了市场,这背后是中国科研人员17年来对“单个光子”的极致追求

2017年,中国的科研人员终于把量子手机推向了市场。这款手机搭载了一个巴掌大的第六代单光子探测器,背后凝聚了17年的科研心血。通话的时候,用户只要按一下按钮,就能把通话切换成加密模式。这个探测器每秒可以处理400万个量子密钥,让金融和政务等领域的信息更安全。 唐世彪是中国科大国盾的副总工程师,他曾经参与了这个项目的研发。早在2006年,他就带领团队开始国产化攻关。当时,中国的单光子探测器全靠进口。最初的样机测试时,信号不稳定得像在玩捉迷藏。后来他们给探测器加了一个“光子漏斗”,用特殊金属材料制成的聚光结构让探测效率提高了5倍。这个突破让中国在2017年建成了全球首条量子保密通信干线“京沪干线”。 要把这么精密的设备装进手机里,可不是件容易事。唐世彪团队尝试了20多种设计方案。最后他们想到了用“分腔隔离”结构,把电流干扰隔绝开来。现在的第六代探测器只有3.7克重,却能在政务专线中每秒处理400万个量子密钥。 量子手机的使用体验非常简单。用户只要换上一张量子安全的SIM卡,在打电话的时候按一下按钮就行。中国电信展示的样机是在华为和中兴的手机上改造的,两种模式的通话质量完全一样。如果双方都使用量子SIM卡,密钥就会通过量子网络实时分发,结合国密算法形成三重防护。这种方案既满足了高安全场景的需求,又不需要定制专门的手机。 安徽合肥实验室是这个项目的重要基地之一。从这里出发,量子通信组件已经应用到了电网监测系统等领域。北斗量子手机还能在没有信号的地方实现加密通信,给边防和救援等特殊场景提供了保障。就像当年特高压技术成为中国标准一样,量子通信也在从实验室走向商用。这背后是中国科研人员17年来对“单个光子”的极致追求。当全球还在讨论这项技术的时候,中国已经把它装进了普通人的口袋。