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要在30分钟内讲清楚何为“量子”,面对的还是小学生,已在不同场合做过报告的中国科学院院士潘建伟自言从未这般紧张。
9月1日,潘建伟在北京中关村第一小学作《科学的价值》主题报告。小学校长这样介绍他:全球首颗量子科学实验卫星“墨子号”的首席科学家。半个月前,“墨子号”顺利升空,中国在有关量子的科技竞赛中占得先机。
“墨子号”目前还在进行前期基础测试。潘建伟告诉记者,卫星有效载荷、光机系统、地面设备等工作状态良好,测试过程中卫星已与新疆、河北、青海等地的地面接收站进行对接,初步建立了星地链路。
科学家们即将开展星地量子纠缠对准。“这项工作难度更大,但我们很有信心。”潘建伟说,基础测试预计持续到9月15日,之后将按计划开展科学实验、完成科学目标。
“墨子号”为期两年的“太空旅程”很忙碌,它要进一步验证量子引力等基本理论的可行性,解密被爱因斯坦称为“幽灵般的超距作用”在空间大范围是否存在,还要为中国建立天地一体化的量子通信网络探路。潘建伟和研究团队的任务并不轻松。
尽管工作繁忙,潘建伟还是愿意抽出时间为孩子们做“开学第一课”。他收起那些玄妙的物理概念,巧妙借用孙悟空的两大“法宝”介绍量子。其中,“分身术”好比是量子纠缠,“就像两个小朋友,一个在北京、一个在上海,他们相距这么远,却能在同一时间掷出同样的骰子”;“筋斗云”好似纠缠物质,“人为操作把人从北京传到上海去”。
孩子们听得津津有味。一个学生举手发问:“墨子号”怎么实现天地通话?“我们有几台机器。”潘建伟比划着说,有的是从天上把“光”送下来;有的是用激光弄在小小宝石上,产生两个小颗粒再分送两地;有的还从地面向天上送“光”。
即便大科学家讲得再通俗易懂,毕竟连许多成年人都无法企及量子科学的高度。“虽然孩子们可能听不懂,但能让他们留下一点印象就好。这就是种下一颗科学的种子。”潘建伟说。
在他看来,科学的价值有三层。既用来解惑,回答“我们从哪里来?”;又很有趣,能够将前人的“胡思乱想”变为现实,比如电脑之于“千里眼”、电话之于“顺风耳”;科学还很有用,比如发展出不能被窃听的量子通信、计算能力远远超越当前的量子计算机。
听完“第一课”,一个女学生上台送给潘建伟一幅画。“画的是您把一封信从地球发射到月球。”她怯生生地说。
“我们真的在考虑能够在月球和地球之间进行30万公里的量子纠缠分发。”潘建伟笑着回答,“可能也需要你来参加了”。他回赠师生一个量子卫星模型,并为该校新建的“葵园量子精灵实验室”授旗。
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