12月30日23：31：44-23：39：36，户外温度-8℃，中国济南。全球首个可移动量子卫星地面站与“墨子号”量子科学实验卫星完成星地对接，对接时长8分零5秒。
距离500公里的一次“握手”
30日晚夜半，济南天寒地冻。济南量子技术研究院楼顶，一次距离500公里的“握手”即将上演。
2016年8月16日，“墨子号”量子科学实验卫星发射升空，在国际上率先开展量子密钥分发等三项关键技术研究，并于2017年9月29日在世界上首次实现北京和奥地利维也纳之间的洲际量子保密通信视频通话。当时，“墨子号”发射时使用的地面站重达十几吨。
2019年，济南量子技术研究院启动小型化量子通信卫星地面站系统项目。12月24日，该项目完成地面站部署，并与我国发射的世界首颗量子科学实验卫星——“墨子号”完成对接测试。12月27日，项目通过专家评审。12月30日，这个全球首个可移动量子通信地面站首次正式与“墨子号”进行星地对接试验。
数据传输从此更加便捷
中国科学技术大学教授、济南量子技术研究院院长张强介绍，小型可移动量子卫星地面站是量子技术产品化的一个突破。“墨子号”当时发射时用的地面站重达十几吨。经过上千次的实验，研发人员成功将地面站小型化。30日与“墨子号”对接的地面站经过小型化、集成化、产品化改造，重量仅80多公斤，不但制造成本大幅压缩，还可以装载在车上随时随地使用。
“墨子号”距离地面500公里。星地对接时，“墨子号”的绿色光束由星到地，地面站的红色光束由地到天。23:20分，量子技术研究院楼顶寒风凛冽，天空中星星闪烁。地面站早早打出一道红色光束，在等待“墨子号”绿色光束的出现。
“绿光！”“绿光来了！”伴随着人们兴奋的呼喊，一道绿色光束异常清晰地出现在城市上空。这道绿光与地面站的红光连接后，呈一个扇面，从东至西，缓缓移动。“对接的过程就是传输数据的过程。”现场工作人员介绍，红绿光束完成对接后，“墨子号”可以分发秘钥，济南这里的地面站接收后可以用这些数据进行秘钥试验。过去，“墨子号”是通过设在设在包括南山、德令哈、兴隆、丽江4个量子通信地面站成天地一体化量子保密通信与科学实验体系。有了小型可移动量子通信地面站以后，星地对接可以在任何需要的地方进行。
有趣的是，墨子号发出的绿色光束专门用来与地面站对接。对接成功后，再通过肉眼不可见的光束进行数据传输。
量子技术产品化实现重大突破
一直以来，在中国科学技术大学潘建伟团队的艰苦攻关下，我国在量子保密通信领域处于世界领先地位，取得举世瞩目的成果。2016年8月16日，“墨子号”量子科学实验卫星发射升空。同时，作为天地一体化量子通信网络关键一环，国家量子保密通信骨干网“京沪干线”建设完成，全线总长2000余公里，已经实现视频会议，交通银行、工商银行、阿里征信数据的加密传输等应用示范。
当前，济南量子通信试验网已成功接入“京沪干线”，成为我国广域量子通信网络中的重要组成部分。在此基础上建设的“墨子号”量子卫星济南地面站，将开展量子密钥分发等相关技术研究，并对接济南网、党政专网等济南城域网络，进一步服务政务、金融、教育等领域需求，打造“量子+”应用示范新工程。通过“墨子号”量子科学实验卫星，加快济南与世界的互联互通，支撑构建天地一体化广域量子通信网络。
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发布全国首个产业规划 全国标准化技术委员会落地
济南正掌握量子标准国内、国际两个话语权
2019年，济南量子产业完成“从0到1”的基础研究和原始创新，开始进入从“1到N”的应用探索。一年来，济南在产业规划、项目引进、标准制订等多方面发力，正逐步掌握量子标准国内、国际两个话语权。
2个规划+1个政策
指明量子产业成果转化方向
2019年1月30日，市政府发布《济南量子信息科学中心建设发展规划2019-2025》；3月14日，发布《济南量子信息产业发展规划2019-2022》；9月3日，《关于加快建设量子信息大科学中心的若干政策措施》颁布实施。这两个规划和一个政策的出台，为量子信息产业的成果转化指明了方向，为双招双引设定了路线图，为项目落地保障提供了政策依据。在省科技厅的支持下，“山东省自然科学基金量子科学研究联合基金”设立，该基金将连续三年帮助省内量子青年科技人才开发和转化科技成果。今年，首批6位青年专家已获批项目资助资金390万元。
布局三大领域
完善产业链条
2019年，我市筹集资金3000万元，完成覆盖8000平方公里的济南党政机关量子通信专网二期建设，与一期并网运行；济南量子通信试验网正式接入国家量子保密通信“京沪干线”；搭建量子保密视频会议系统，实现大尺度“六地量子加密视频会议”，进一步扩展量子保密通信业务在国家骨干网络中的示范应用。
按照产业规划梳理的重点方向和领域，高新区努力完善量子产业链条，探索采取股权投资方式促进量子产业发展。在精密测量领域，引进国际技术领先的原子重力仪项目；在量子通信领域，落地山东国科量子通信网络有限公司和山东高新量子有限公司项目，为山东省内量子通信网络建设和商业化运营奠定坚实基础；在应用领域，即将落地国家信息中心电子政务外网量子秘钥分发示范项目，这将试点基于量子技术的电子政务外网的安全保障，推动山东省成为该领域的标杆并向全国推广。
另外，高新区还招商储备了量子计算稀释制冷机、云玺印章、窄线宽激光器、量子云视频会议等项目，初步形成从核心元器件研制、整机制造到系统集成及运营服务的量子信息产业链。
全面启动国家标准制修订
组建全球首个焦点组
2019年，我市推动全国量子计算与测量标准化技术委员会成功落地济南，国家标准制修订项目预征集工作全面启动；积极参与“中国标准2035”项目调研、“量子信息技术国际研讨会”和“2019中德标准化合作委员会会议”等标准化项目，使济南标准走向国际舞台；推动国际电信联盟“面向网路的量子信息技术焦点组”在济成立，济南量子研究院执行院长张强教授出任焦点组主席，并在济南成功举办焦点组第一次会议。
2020年，我市还将承接量子信息科学国家实验室济南基地，启动量子大厦建设工程，争取利用社会资本开工建设量子孵化器；打造量子信息技术标准孵化平台和国际标准互联互通平台，推动量子信息技术领域国家标准的立项，组织修订量子计算与测量国家标准体系框架，开展量子计算与测量国际和国内标准预研；承接量子信息技术焦点组国内对口组工作任务，推动量子信息技术国际标准化，全面掌握量子标准国内和国际两个话语权。
实用化双场量子密钥分发成果
?济南量子研究项目入选2019十大国内科技新闻
12月30日，可移动量子卫星地面站与“墨子号”星地对接的同日，济南量子技术研究院另一量子科研项目——实用化双场量子密钥分发成果成功入选2019十大国内科技新闻。
29日，由科技日报社主办，部分两院院士和媒体人士共同评选出的2019年国内、国际十大科技新闻揭晓。入选的2019年国内十大科技新闻分别是：“嫦娥四号”实现人类首次月背软着陆；5G商用牌照正式发放；科创板鸣锣开市;开发出全球首款类脑芯片；首次验证远距离双场量子秘钥分发；用基因编辑干细胞治疗艾滋病；首次解析非洲猪瘟病毒结构；70倍太阳质量黑洞发现，远超理论预言上限；首艘国产航母“山东号”服役；长征五号火箭成功复出。
据悉，双场量子密钥分发方案巧妙地利用单光子干涉的特性，让量子密钥分发的成码率在长距离也维持较高水平。今年，中科大的潘建伟教授等科学家在300公里真实环境的光纤中完成了双场量子密钥分发实验。成果9月正式发表。
这种双场量子密钥好比双胞胎携手将成码率大大提高，基于“发送—不发送”的双场量子密钥分发方案，大大提高了对相位噪声的容忍能力和安全性。在现实环境下相位剧烈变化的300公里光纤信道上，实现了双场量子密钥分发。该方案还验证了700公里以上光纤远距离量子密钥分发的可行性，有望成为新一代远距离城际量子密钥分发的基础。被业内专家评论为“实用双场量子密钥分发的重要里程碑”。
济南量子产业发展大事记
2010年 山东量子科学技术研究院有限公司落地济南。
2011年 中国科学院量子技术与应用研究中心、济南量子技术研究院揭牌成立。
2013年 济南量子通信试验网建成（56个节点）。
2014年 山东与中科大签订合作协议，开始建设量子保密通信“京沪干线”。
2015年 中科院量子信息与量子科技前沿卓越创新中心应用技术研发及产业化基地（山东）落地济南。
2017年 济南市党政机关量子通信专网建成并投入使用；“京沪干线”正式开通试运行；山东国讯量子芯科技有限公司落地济南。
2018年 山东国耀量子雷达科技有限公司落地济南；“量子谷”发展中心挂牌成立。
2019年 全国量子计算与测量标准化技术委员会落地济南。
量子信息技术的产业化方向
目前，量子信息技术的产业化方向主要有三个：
量子通信:利用量子力学原理对量子态进行操控，在两地点之间进行信息交互，能够完成经典通信不能完成的任务。
量子计算：基于量子力学叠加原理和量子纠缠等性质进行数据计算的技术，具有强大的并行计算和模拟能力。
量子精密测量：基于量子力学的基本原理和量子干涉等效应，以原子、光子等为载体，实现超越经典极限的高精度测量。
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