量子手機可以最大程度保障通信安全，那么量子手機是怎樣保障通信安全的？是如何運用量子技術(shù)的？今天來認識這位大國工匠年度人物，科大國盾副總工程師唐世彪。

唐世彪：我們經(jīng)典的光通信是通過發(fā)射強光去通信的。每一個脈沖里面大概至少是有上億個光子。而我們量子通信是用單個光子去通信的，單個光子不能被復(fù)制，然后它也不能被拆分。所以當(dāng)有人嘗試偷偷地去攔截，或者偷看的時候，它這個狀態(tài)就會發(fā)生改變。這樣的話就相當(dāng)于給我們發(fā)出了一個報警，自然也就沒法竊聽了。

安徽合肥，一款搭載第六代雙通道單光子探測器的量子通信設(shè)備，到了最后的性能調(diào)測階段。僅拇指蓋大小的單光子探測器，體積比初代產(chǎn)品縮小了200多倍，是目前體積最小、集成度最高的單光子探測器。為了這一天，唐世彪已經(jīng)與量子信息技術(shù)較勁了17年。

17年前，國外量子技術(shù)產(chǎn)業(yè)剛剛起步，國內(nèi)相關(guān)領(lǐng)域基礎(chǔ)薄弱。單光子探測等核心器件完全依賴進口。年僅27歲的唐世彪和同事開啟了國產(chǎn)化攻堅之路。

當(dāng)他們用兩年時間終于研制出一臺單光子探測器時，測試結(jié)果卻給了大家一個沉重的打擊。

唐世彪：當(dāng)時就覺得那個信號怎么老是不出來？其實還是很崩潰的，不只是我們崩潰，應(yīng)該是跟我們的合作伙伴都很崩潰。

唐世彪與同事反復(fù)驗證器件結(jié)構(gòu)與電路設(shè)計，苦苦摸索中，他萌生了一個想法：為單光子探測器加一個能夠聚光的“小漏斗”，將極易散失的光子信號牢牢匯聚。

篩選了十幾種材料后，他們終于找到一種特殊金屬材質(zhì)，研制出國內(nèi)首臺單光子探測器，并且探測效率是進口產(chǎn)品的五倍多。2017年，國產(chǎn)單光子探測器成功應(yīng)用于全球首條量子保密通信京滬干線，助力中國量子通信技術(shù)一躍躋身世界領(lǐng)先地位。

唐世彪向量子世界探索的腳步從未停歇。他又給自己提出了一個更高難度的課題——把單光子探測器集成到芯片上，讓量子信息技術(shù)走進更多領(lǐng)域。

唐世彪：我們當(dāng)時也不知道多久能攻克這個難題，但是我們堅信這個方向是正確的。正是這份信念支撐著我們一路向前。

3年時間，20多版設(shè)計方案，每一版都要完成材料配比、結(jié)構(gòu)設(shè)計、器件封裝等30多道工序。經(jīng)過上百次的迭代優(yōu)化，最終，唐世彪創(chuàng)新提出“分腔隔離”結(jié)構(gòu)，如同為單光子探測器搭了個“隔音小房間”。有效隔絕了電流干擾與信號串?dāng)_，在微小空間中實現(xiàn)了可靠運行。

隨著一系列核心技術(shù)不斷攻克，我國自主研發(fā)的量子通信核心組件已縮小到手掌大小。已經(jīng)融入到大數(shù)據(jù)、專網(wǎng)及云服務(wù)等領(lǐng)域。在政務(wù)、金融、電力等各個行業(yè)，構(gòu)建起我國自主可控的信息安全體系。

唐世彪：我們接下來都會生活在量子互聯(lián)網(wǎng)的世界里面。所以在未來，我希望能夠在這個量子技術(shù)產(chǎn)業(yè)化方面，貢獻我畢生力量。

從實驗室到產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，17年，義無反顧的堅定步履，這是一位青年科技工作者的執(zhí)著和擔(dān)當(dāng)。他帶著拓荒牛的攻堅精神，帶著科學(xué)報國的赤誠情懷，努力地在做守護國家信息安全的筑盾人，在前沿領(lǐng)域深深刻下了中國印記。

（總臺央視記者 岳群 李欣 陳鈺潔 常江 柴旺）