大国工匠丨勇闯“量子无人区” 他在前沿领域刻下中国印记

量子手机可以最大程度保障通信安全，那么量子手机是怎样保障通信安全的？是如何运用量子技术的？今天来认识这位大国工匠年度人物，科大国盾副总工程师唐世彪。

唐世彪：我们经典的光通信是通过发射强光去通信的。每一个脉冲里面大概至少是有上亿个光子。而我们量子通信是用单个光子去通信的，单个光子不能被复制，然后它也不能被拆分。所以当有人尝试偷偷地去拦截，或者偷看的时候，它这个状态就会发生改变。这样的话就相当于给我们发出了一个报警，自然也就没法窃听了。

安徽合肥，一款搭载第六代双通道单光子探测器的量子通信设备，到了最后的性能调测阶段。仅拇指盖大小的单光子探测器，体积比初代产品缩小了200多倍，是目前体积最小、集成度最高的单光子探测器。为了这一天，唐世彪已经与量子信息技术较劲了17年。

17年前，国外量子技术产业刚刚起步，国内相关领域基础薄弱。单光子探测等核心器件完全依赖进口。年仅27岁的唐世彪和同事开启了国产化攻坚之路。

当他们用两年时间终于研制出一台单光子探测器时，测试结果却给了大家一个沉重的打击。

唐世彪：当时就觉得那个信号怎么老是不出来？其实还是很崩溃的，不只是我们崩溃，应该是跟我们的合作伙伴都很崩溃。

唐世彪与同事反复验证器件结构与电路设计，苦苦摸索中，他萌生了一个想法：为单光子探测器加一个能够聚光的“小漏斗”，将极易散失的光子信号牢牢汇聚。

筛选了十几种材料后，他们终于找到一种特殊金属材质，研制出国内首台单光子探测器，并且探测效率是进口产品的五倍多。2017年，国产单光子探测器成功应用于全球首条量子保密通信京沪干线，助力中国量子通信技术一跃跻身世界领先地位。

唐世彪向量子世界探索的脚步从未停歇。他又给自己提出了一个更高难度的课题——把单光子探测器集成到芯片上，让量子信息技术走进更多领域。

唐世彪：我们当时也不知道多久能攻克这个难题，但是我们坚信这个方向是正确的。正是这份信念支撑着我们一路向前。

3年时间，20多版设计方案，每一版都要完成材料配比、结构设计、器件封装等30多道工序。经过上百次的迭代优化，最终，唐世彪创新提出“分腔隔离”结构，如同为单光子探测器搭了个“隔音小房间”。有效隔绝了电流干扰与信号串扰，在微小空间中实现了可靠运行。

随着一系列核心技术不断攻克，我国自主研发的量子通信核心组件已缩小到手掌大小。已经融入到大数据、专网及云服务等领域。在政务、金融、电力等各个行业，构建起我国自主可控的信息安全体系。

唐世彪：我们接下来都会生活在量子互联网的世界里面。所以在未来，我希望能够在这个量子技术产业化方面，贡献我毕生力量。

从实验室到产业化应用，17年，义无反顾的坚定步履，这是一位青年科技工作者的执着和担当。他带着拓荒牛的攻坚精神，带着科学报国的赤诚情怀，努力地在做守护国家信息安全的筑盾人，在前沿领域深深刻下了中国印记。

（总台央视记者 岳群 李欣 陈钰洁 常江 柴旺）

来源：央视新闻客户端