在2017年的安徽合肥,科大国盾的副总工程师唐世彪把量子通信设备的性能调测推进到了关键阶段。他盯着那款只有拇指盖大小的第六代双通道单光子探测器,心里盘算着17年前国外刚起步时国内的窘状,那时不仅基础薄弱,核心器件还得靠进口。虽然单光子探测比强脉冲光通信的技术门槛更高——单个光子既不能被复制也不能拆分——但唐世彪带着团队硬着头皮上了国产化之路。 唐世彪那时才27岁,连他自己都没想到这份工作这么磨人。他们用两年时间把探测器研制出来,结果却发现信号老出不来,大家都快崩溃了。好在他灵光一闪,琢磨着给这东西加个聚光的“小漏斗”,把容易跑丢的光子信号给聚起来。试了十几种材料后,团队总算找到了一种特殊的金属材质。靠着这个创新,国内首台单光子探测器被做了出来,探测效率还是进口产品的五倍多。 随着这一技术的突破,国产单光子探测器很快在全球首条京沪量子保密干线上派上了用场。到了2017年,中国的量子通信技术一下就跻身了世界领先的位置。但唐世彪并没有停手,他给自己又定下了一个更难的目标:要把单光子探测器集成到芯片里。大家都不知道这得花多久时间才能攻克,但他认准了这个方向没错。 三年时间里他们试了20多版设计方案,每一步都要走材料配比、结构设计、器件封装这30多道工序。经过上百次的迭代优化,唐世彪终于想出了个“分腔隔离”的办法,就像给单光子探测器搭了个“隔音小房间”,有效隔绝了电流和信号的干扰。靠着这些核心技术的攻克,中国自主研发的量子通信核心组件已经缩小到了手掌大小,融入了大数据、专网还有云服务等领域。 现在政务、金融、电力等行业都在用这套体系来保证信息安全。唐世彪说大家以后都要生活在量子互联网的世界里了。他觉得未来要在量子技术产业化上贡献自己毕生的力量才行。