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“逐日一号”量子通信试验的受挫与随之而来的国际政治阴云,如同冰水浇头,让“渊明系”内部一度弥漫着低气压。巨额的投入、高昂的期待,与残酷的技术现实和复杂的国际环境形成了尖锐对比,质疑声悄然再起。然而,深谙创新规律的林渊却从这至暗时刻中,看到了不一样的“光”。他坚信,绝境往往能逼出真正的创新,而技术上的难题,必须用更前沿、更颠覆性的技术来破解。一场围绕“深空可靠通信”的“技术破壁”战役,在压力下全面启动。

林渊亲自坐镇,在“渊明研究院”召开了连续数天的闭门头脑风暴会,参与者除了“逐日”项目团队,还特意请来了陈景澜院士、秦岗教授,以及几位从国家深空探测项目“借调”来的顶尖电磁波和信号处理专家。会议没有追责,只有一个问题:路在何方?

传统的提高信号功率或复杂编码的方式,在深空极远距离和极端干扰下,边际效益骤减,且受限于卫星平台功耗和重量。必须另辟蹊径。

转机来自一位年轻信号处理女博士的大胆假设:“既然单光子级的量子信号在深空如此脆弱,我们能否跳出‘提高信噪比’的旧思路,转向‘利用噪声’或者‘换一个维度’进行通信?比如,最近在微纳光学领域兴起的‘轨道角动量(oAm)’复用技术,可以让一束光同时携带多个独立的数据流,容量巨大,且其模态特性本身对传统电磁干扰有一定抗性。能否将oAm与量子态编码结合?或者,我们能否开发一种基于量子纠缠源在轨产生、地面测量的新型通信模式,虽然速率慢,但用于传输关键指令和密钥,其安全性是传统方式无法比拟的?”

这个想法天马行空,却让在场专家眼前一亮!oAm复用是前沿中的前沿,而基于纠缠的通信更接近物理极限。这已不是改进,而是通信方式的潜在革命!

“成立‘破壁’攻关组!我亲自牵头!”林渊当场拍板,资源无限量支持!兵分两路:

一路,由陈院士领衔,主攻“oAm-量子”融合编码技术,尝试在实验室条件下,实现多模态光子的稳定产生、传输和解调,并测试其抗干扰能力。

另一路,由秦岗教授协调,联合国内在纠缠源制备方面最顶尖的实验室,攻关小型化、高稳定性的星载纠缠源技术,目标是实现哪怕每秒只有几个纠缠光子对的可靠分发给地面站。

实验室再次进入不眠不休的状态。oAm团队面对的是极其娇贵的光学系统,微米级的偏差就导致模态混乱,前功尽弃。纠缠团队则要对抗各种环境振动和温度波动对量子态相干性的破坏。失败是家常便饭。

转机在一个凌晨悄然降临。oAm团队在一次尝试中,意外发现某种特殊的光子晶体结构,能显着增强特定oAm模态的纯度。而纠缠团队则通过一种主动反馈稳频技术,将纠缠源的稳定性提高了一个数量级。

虽然距离工程化还遥不可及,但原理上的突破,如同在黑暗中凿开了一线光!初步测试数据显示,新方案在模拟强噪声环境下的性能衰减,远低于传统方式!

“我们找到方向了!”陈院士激动地向林渊汇报,尽管声音疲惫,却充满希望。

林渊长舒一口气:“继续投入!不要怕失败!这是为未来十年、甚至二十年下的赌注!同时,申请最严格的国际专利保护!”

“绝地之光”初现,它暂时无法解决“逐日一号”的眼前困境,却为“星海无疆”计划,也为人类未来的深空通信,照亮了一条充满希望但也无比艰难的新路。技术破壁,往往始于绝境中的一次异想天开。

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