山东
27日，一则消息让济南人扬眉吐气——
7月27日12时12分，世界首颗量子微纳卫星“济南一号”在酒泉卫星发射中心成功发射。
“济南一号”也被视为中国版“量子卫星星座”中继“墨子号”后的第二颗星。其成功研制，将使我国在世界上首次实现基于微纳卫星和小型化地面站之间的实时星地量子密钥分发，构建低成本、实用化的天地一体化量子保密通信网络。
意义重大！
（一）中国领跑
提到量子科学，大多数人想到的应该是“神秘”二字，但实际上，量子信息技术与现实紧密相连，是量子物理与信息技术相结合的战略性前沿科技，在确保信息安全、提高运算速度和精密探测等方面具有颠覆性的影响，是目前最引人瞩目的前沿技术领域之一。
国际方面，近几年全球各国纷纷布局量子通信行业。据中国信息通信研究院不完全统计，截至2021年10月，全球各国投资总规模已经超过130亿美元。
据摩根士丹利在《全球量子通信行业分析报告》中预测，全球量子安全市场在2020-2030年的复合年增长率为45%。考虑到中国对信息安全的需求和对量子技术的高度重视，中国的市场突破会更快。新思界产业研究中心的预测显示，到2026年，我国量子通信市场规模将达到1100亿元以上。
2016年，我国曾成功发射世界首颗量子科学实验卫星“墨子号”，占据国际“领跑”地位。
发展量子技术需要投入重金，只有少数国家拥有参与竞争的组织能力和专门技术。俄罗斯、印度、日本、欧盟和澳大利亚已经建立起有分量的量子研发计划。但在这场量子竞赛中，中国和美国已遥遥领先。
有着“量子之父”之称的潘建伟曾经提出，“量子卫星星座”的细节：量子卫星计划未来五到十年内有两大目标。“一是开发3-5个用于QKD（量子密钥分发）任务的小型低地轨道卫星；二是开发一颗中地轨道到地球同步轨道的量子科学卫星，进行更具雄心的科学实验。”
(二)为什么是“济南一号”？
作为世界首颗量子微纳卫星，为何以济南命名？
根据官媒报道，“济南一号”量子微纳卫星由合肥国家实验室牵头，中国科学技术大学、济南量子技术研究院、中国科学院微小卫星创新研究院、上海技术物理所等单位合作研制。其中，在济南高新区管委会的支持下，济南量子技术研究院负责组织地面应用系统研制，作为用户总体开展量子密钥分发应用技术验证。
而且，“济南一号”量子微纳卫星成功发射并在轨运行，后续将在济南通过小型化卫星地面站，开展商用化广域量子通信网络应用示范，助力我国扩大在空间量子通信领域的国际领先地位，实现国家信息安全和信息技术水平跨越式提升。
由此可见，济南在其中的参与度十足。
此次发射的“济南一号”可谓是高性价比的代表，在小型化、低成本、实时成码三个方面取得了不小的进步。
与“墨子号”相比，“济南一号”成功“瘦身”，它的量子密钥分发终端仅仅重约23公斤，是“墨子号”的五分之一。在诱骗态光源方面，“济南一号”光源频率比“墨子号”提升了六倍，且采用了单激光器方案，有效降低了侧信息泄漏风险。
尤其值得一提的是，“济南一号”采用光通信作为经典信道，利用卫星—小型地面站之间的光通信，配合地面站分钟级的密钥提取效率、约100kbit的单轨成码能力，星地之间密钥生成时效性较“墨子号”提高2-3个数量级，还具备了同步数据传输能力。
（三）济南在量子领域有多强
我国量子通信技术处于世界领先水平产业化处于加速发展阶段。环顾国内，合肥、北京、上海、武汉等城市都在加速布局，济南的优势就在于较早开始谋篇布局。
早在2010年初，潘建伟团队就来济南筹建山东量子科学技术研究院有限公司。在国内还没有多少人真正看清这项技术的发展前景时，济南对量子科技充满信心，并着手产业化尝试。
2011年5月16日，中国科学院量子技术与应用研究中心暨济南量子技术研究院正式揭牌。此后，济南组建量子科技产业发展专班，推动济南量子产业从无到有，从小到大，茁壮发展。
2014年初，济南量子保密通信试验网正式投入使用，成为“京沪干线”的重要一环，也是世界上规模最大、功能最全的量子通信城域网。
2017年4月，济南市党政机关量子通信专网开工建设，同年9月通过评审专家技术验收，创造了大规模量子通信网络建设的速度纪录，也成为中国首个商用量子保密通信专网。
2019年12月31日，济南量子技术研究院部署的全球首个可移动量子卫星地面站与“墨子号”成功握手。
经过多年的积累，如今，济南的量子科技已经走出实验室，走在了产业化的道路上。
以周期极化“铌酸锂波导芯片”为例。济南量子技术研究院研发的应用于量子通信的关键芯片“铌酸锂波导芯片”，只有圆珠笔截面大小，可以用于民用卫星、环境监测、大气污染监测等民用领域。该芯片虽小但价格却很昂贵，有很好的市场前景。基于此波导，济南量子技术研究院又成功研发了世界室温下性能最优的通信波段单光子探测器，也是世界上第一台封装成型的商业产品样机。
当前，济南已聚集了济南量子技术研究院、山东量子科学技术研究院有限公司、国迅量子芯、国耀量子雷达等机构;成立了世界第三、国内唯一掌握逆向质子交换铌酸锂波导的周期极化铌酸锂波导芯片研制平台，已实现周期极化铌酸锂波导芯片的全产业链完全自主化、国产化和量产化，国际首个集成化的多通道量子频率转换芯片研制成功;合作成果多次创造世界纪录，实现404公里抵御量子黑客攻击的测量设备无关的量子密钥分发、509公里点对点光纤量子密钥分发实验，以及相距50公里光纤存储器间的量子纠缠……济南已形成了从运营服务、系统集成、整机制造、核心元器件研制到原材料供应的量子技术产业链。
站在产业化的风口上，济南提出，到2025年，力争量子信息产业规模突破百亿元;到2035年，量子通信和量子测量领域实现大规模商用，量子信息产业达到千亿级规模。
炙手可热的量子科技，能否成为济南变道换向、弯道超车的重要支撑？
（来源：微信公众号“观济南”）
本文来源：网易济南
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范英杰_SD05
