提到2017年中国合肥,不得不提那个给量子通信领域刻下重重印记的大国工匠唐世彪。量子手机之所以能给我们提供通信安全保障,说到底是依赖了量子技术。那么这种技术到底是怎么用的呢?今天我们就来认识一下这位年度人物。当年的唐世彪还在安徽合肥,一款搭载了第六代双通道单光子探测器的设备正处于性能调测的最后关头。这种探测器个头小得惊人,只有拇指盖大小,比最早的产品缩小了足足200多倍,算是目前体积最小、集成度最高的一款。 为了盼到今天这一幕,唐世彪已经跟量子信息技术较劲了整整17年。17年前那会儿,国外量子技术才刚起步,国内底子薄得很。单光子探测这种核心器件根本买不到国产货,全靠进口。那年27岁的唐世彪和同事二话不说就踏上了国产化的攻坚之路。他们花了两年时间好不容易鼓捣出一台探测器,结果测试出来的信号根本不出来,直接给了大家一个大打击。唐世彪当时心里特别崩溃,不仅是他自己急,连合作伙伴都跟着崩溃。 为了弄清楚为啥信号发不出来,唐世彪和同事反反复复地检查器件结构和电路设计。在这苦思冥想的过程中,他脑袋里灵光一现:能不能给探测器加个“小漏斗”,把那些容易散光的信号给汇聚起来?他们找了十几种材料试了个遍,终于找到了一种特殊的金属材质。这样一来,国产的首台单光子探测器就被造了出来,探测效率竟然比进口货高出五倍多。 到了2017年的时候,国产的单光子探测器正式登上了全球首条量子保密通信京沪干线。正是靠着这一环环的突破,中国的量子通信技术才有机会跃居世界领先的位置。不过唐世彪并没有停下脚步,他给自己定下了一个更难的目标:把单光子探测器装进芯片里去。“当时我们也不知道还得折腾多久才能成功。”他回忆说,“但我们坚信这个方向绝对没错。” 为了这个梦想他们整整干了3年时间,改了20多版设计方案。每版设计都要走完材料配比、结构设计和器件封装等30多道工序。经过上百次的迭代优化之后,唐世彪终于创新出了一种“分腔隔离”的结构。这结构就像给探测器搭了个“隔音小房间”,能隔绝电流干扰和信号串扰,让它在小小的空间里也能稳定工作。 随着一系列核心技术的不断攻克,我国自主研发的量子通信核心组件已经被缩小到了手掌那么大的程度。它不仅走进了大数据、专网和云服务等领域,还在政务、金融、电力等行业建起了一套自主可控的信息安全体系。“以后我们大家都要生活在量子互联网的世界里。”唐世彪说,“所以在未来我希望能在这个产业化方面尽毕生之力。”