這是一個誤解，不是利用量子衛(wèi)星通信技術(shù)可以看清木星上的車牌，而是反過來，我們已經(jīng)有了一個精確對準(zhǔn)的技術(shù)，其精度好比“看清木星上的車牌”，然后利用這個技術(shù)，我們可以實現(xiàn)量子衛(wèi)星通信。

這個說法為公眾所知，是CCTV的節(jié)目《面對面》中對潘建偉的采訪。

潘建偉說的是：“我這里面需要發(fā)展兩個比較好的技術(shù)。第一個技術(shù)，就相當(dāng)于有個人在月球上，劃一根火柴，我這儀器在地球上是能夠看到的。我們還有另外一個技術(shù)，比如說這個時候在木星，木星是個氣體星，在木星的軌道上，在它衛(wèi)星的軌道上，如果停著一輛汽車，那個汽車上不是有牌照嗎？比如說京A380或者386等等，我這儀器是能夠清晰地看到木星上那個汽車的牌照。”

主持人問：“您說的這兩個技術(shù)，是實現(xiàn)了還是？”

潘建偉答：“對，我們實現(xiàn)了?！?/p>

主持人問：“已經(jīng)實現(xiàn)了？”

潘建偉答：“對呀，我們只有實現(xiàn)了這樣的技術(shù)，我們才能來做我們這個實驗。所以這個技術(shù)對我們將來很多精密測量，就是說我可以看很遠，又可以看得很清楚，這個信號很微弱，我也能夠看到?！?/p>

由于雙方是口語問答，又來不及講原理，所以許多觀眾可能感覺是一頭霧水。我寫過很多對量子信息的科普文章，里面把相關(guān)原理都解釋了，有興趣的讀者可以去看我的文章《你完全可以理解量子信息》。

簡而言之，潘建偉在這里說的是兩個已經(jīng)實現(xiàn)的技術(shù)，第一個是對單光子的探測，第二個是對高速運動物體的對準(zhǔn)。

第一個，所謂月球上劃根火柴，有人可能會問：月球上沒有氧氣通訊，火柴怎么能點著呢？潘建偉的意思當(dāng)然不是真的去月球上點個火柴，而是形容這個光源有多么微弱，離探測儀器有多么遠，即使月球上發(fā)出一個非常微弱的光，地面探測站也能接收到。這就是單光子探測的技術(shù)。

第二個，所謂木星上的車牌，有人可能會問：為什么要把汽車放到木星上？我們有能力把汽車送到木星上嗎？這當(dāng)然也不是重點，潘建偉不是說要發(fā)個汽車去木星（馬斯克說不定會對這件事感興趣），更不是說已經(jīng)發(fā)了一個汽車去木星，而是形容一個光源離地面探測站很遠，而且處于高速運動中。怎么接受到這樣一個光源的信號？這就需要對準(zhǔn)的技術(shù)，讓地面觀測站和光源之間時刻保持對準(zhǔn)。

為什么這兩個技術(shù)很重要呢？因為墨子號量子科學(xué)實驗衛(wèi)星就是這樣一個光源。

墨子號量子科學(xué)實驗衛(wèi)星發(fā)射

當(dāng)墨子號跟地面之間進行量子保密通信的時候，它發(fā)出的必須是單個光子。因為量子保密通信要求光源一次只能發(fā)一個光子通訊，這樣才能保證絕不可能被竊密。如果一次發(fā)的多于一個光子，潛在的竊聽者就有可能竊密了。

同時，這顆衛(wèi)星并不是同步衛(wèi)星，它跟地面不是處于相對靜止，而是處于高速的相對運動之中。這也正是衛(wèi)星有可能用于跨越上千公里甚至跨越大洲的量子保密通信的原因，因為衛(wèi)星可以在很短的時間內(nèi)飛越地面上遙遠的距離。為了接收到這樣一個高速運動的光源發(fā)出的光子，就好比天地之間的“針尖對麥芒”，需要非常高精度的對準(zhǔn)技術(shù)。以前一個常用的比喻，是說這個精度相當(dāng)于“在五十公里以外把一枚一角硬幣扔進一列全速行駛的高鐵上的一個礦泉水瓶里”（請一口氣念完這個句子?。＿@里用木星上的車牌來作比喻，意思是一樣的。

你明白了嗎？