試試詢問周圍的朋友，科學研究的哪一個領域與我們的生活最息息相關，回答會是多種多樣的：醫學、生物技術、能源與環境……但鮮少有人提及空間科學。
所謂空間科學，是以航天器為主要平臺，研究發生在日地空間、行星際空間乃至整個宇宙空間的物理、天文、化學以及生命等自然現象及其規律的科學�？删褪沁@看起來有些遙不可及的研究領域，卻與人類社會的進步以及生產生活密不可分。
自1957年以來，人類已經發射了近8000個航天器。進入新世紀之后，空間科技繼續引領人類社會發展，并不斷開辟新的前沿，呈現出新的趨勢。
一些長期困擾人類的重大科學問題，如宇宙大爆炸之后到星系誕生之前究竟發生了什么、神秘的黑洞及其周邊是什么樣子、地球之外是否有生命包括智慧生命等重大前沿科學問題，都成為未來空間探索的關注重點。其實，當人類登陸月球，從地球這個搖籃向外邁出第一步開始，就在不斷擴展和突破對宇宙空間的認識。
除了豐富認知，空間科學更無時無刻不聯系著我們衣、食、住、行的方方面面。
無處不在的衛星通信、衛星導航定位、衛星遙感以及依靠衛星對地球觀測的天氣預報和災害預報，成為我們保障國家安全以及日常生活中必不可少的要素；而源于空間科技需求而發展起來的新技術，在為空間探索服務的同時，更是極大地改變著人們的生活。
而這其中最具代表性和說服力的，當屬量子科學實驗衛星，及其帶來的可能顛覆人類現有通信、計算、測量方式的量子技術。
守護國家安全
伴隨著互聯網的飛速發展，信息安全早已成為人們關心的網絡問題首選。而2013年爆發的“棱鏡門”事件，更使這一問題發酵成為更高層次的國家安全隱患。
2013年6月，前美國中央情報局雇員斯諾登向媒體爆料，自2007 年起，美國情報機構就開始與美國各大互聯網公司“合謀”，自由調取全球公民的各種隱私。
一石激起千層浪。在此后的時間里，一連串的新聞報道更加印證了公眾的擔心：全球的網絡、電子通訊正處在以美國政府為主導的監控之下。
除卻美國已經“暴跳如雷”的歐洲盟友，美國國家安全局在全球范圍內的網絡攻擊行動已被證實超過6.1 萬項，法國、意大利、希臘、日本、墨西哥、韓國、印度和土耳其等38 個大使館都“難逃魔掌”。
隨著快速崛起，中國自然也成為了美國重點監控的對象。
根據斯諾登提供的信息，美國政府正在對中國的移動網絡運營商進行黑客攻擊，以竊取數百萬條短信。作為國內最重要的通訊方式之一，僅2012 年一年，中國人的短信交流就達到了近9000 億次。使用短信的人群既包括普通民眾，也包括政府官員；短信交流既用于日常生活，也用于工作溝通。這意味著，一旦涉及國家重要信息的短信被竊取，那么國家安全就有可能在這一條小小的短信中流失。
“倒霉”的不僅是移動通訊。根據外媒報道，美國國家安全局旗下一個名為定制入口行動辦公室（TAO）的部門，在過去近15 年中一直對中國境內電腦和通訊系統進行網絡攻擊，借此獲取有關中國的有價值情報。
顯而易見，我國現有信息技術存在著難以預期的風險和通信安全隱患，無論是民用通信還是軍用通信，在信息加密的硬、軟件方面都可能受制于人。當信息安全已然上升到國家戰略的高度，保障通信安全與通信保密也隨之成為政府高度關注的焦點，發展“自主可控”的信息技術和產品成為了當務之急。
那么，究竟有沒有一種通信技術和手段是絕對可以信賴的？答案是肯定的。
微觀世界里，有共同來源的兩個微觀粒子之間存在著糾纏關系，不管它們距離多遠，只要一個粒子狀態發生變化，就能立即使另一個粒子狀態發生相應變化。利用量子糾纏效應進行信息傳遞的一種新型的通信方式，就是量子通信。
基于量子理論，科學家們提出量子密鑰的概念。量子密鑰是將數字密鑰儲存在特殊的量子信息中，并在量子通信線路中傳輸。
由于量子密鑰分發過程的安全不依賴于計算的復雜性，而是基于量子力學的基本原理，因此不會受到計算能力和數學水平不斷提高的威脅，從而保證了利用量子密碼系統加密的信息不僅在現在是絕對安全的，而且在未來都是絕對安全的。這也使得一些需要長期保密的信息的安全性將會永久地得以保障，即使強大的量子計算機在未來得以實現，量子密碼仍然是絕對安全的。
由于“絕無僅有”的安全性，量子通信在國家安全、金融等信息安全等領域有著重大的應用價值和前景。
從長遠來看，量子通信還能實質性地提升國家的信息技術水平和信息產業的核心競爭力，實現國家信息系統建設的跨越式發展，對國家綜合國力的提升、經濟和社會的進步產生深遠的影響。因此，量子通信也被認為是最有可能引發軍事、經濟、社會領域又一次重大革命的關鍵技術。
技術改變生活
其實，空間科學對于人類生產生活的影響，從來都不是遙不可及的。這一點已經在前50多年空間科技發展歷史中得到廣泛驗證。
手機上使用的高分辨率相機，已經普遍采用了來自深空探測技術領域的CMOS成像技術；觀測宇宙伽馬射線暴發的SWIFT衛星所使用的碲鋅鎘探測器，如今在核醫學探測中發揮著重要的作用；當下基本上人手一臺的筆記本電腦，正是當時“阿波羅計劃”中計算機需要小型化的產物；而就連“尿不濕”的創意，都是來自于太空排尿設計……
量子技術的應用也是如此。當前，城域光纖量子通信網絡技術早已成熟，這為通過大力發展我國自有的量子通信技術以掌握未來信息產業主動權提供了難得的機遇。其中，在一個中等城市范圍內利用光纖傳輸光子編碼載體是目前實現量子通信的最佳方案。
2012年，合肥城域量子通信試驗示范網全網落成。這一項目成功搭建了46個節點的城域量子通信網絡，覆蓋合肥市主城區，用戶涵蓋政府部門、金融機構等，能夠提供量子安全下的實時語音通信、文本通信及文件傳輸等功能。4年來，示范網運行良好，通信正確率達99.6%，超過目前的移動通信水平。
在合肥城域量子通信試驗示范網成功建成后，2013年，濟南量子通信試驗網也開始正式投入使用。這不僅是我國第一個以承載實際應用為目標的大型量子通信網，也是世界上已知的規模最大、功能最全的量子通信試驗網�，F在，山東省內已有50個單位可以通過網絡內量子通信集控站和終端實現數據安全傳輸。
除了量子通訊網絡的建設，其實，量子通信的應用遠比我們想象的更為廣泛和“接地氣”。
在“十八大”“抗戰勝利70周年閱兵”等關鍵節點，我們都可以看到量子通信裝備的“身影”。比如，利用量子通信技術裝備在國慶60周年閱兵間構建的“量子保密熱線”，就為國慶閱兵過程中重要信息的傳送提供了必要的保障。
量子技術的應用，除了量子通信，不得不提的還有量子計算及其衍生出來的精密測量技術。
根據理論預計，求解一個億億億變量的線性方程組，利用目前世界上最快的“天河二號”超級計算機需要100年。而利用計算頻率還低一萬倍的THz量子計算機，卻只需0.01秒。
量子計算機將會使當今現有計算能力實現質的飛躍，從而為密碼分析、氣象預報、石油勘探、藥物設計等所需的大規模計算難題提供解決方案。
比如，在隱私保護方面，因為量子不可克隆的原理，任何人都不能對其他用戶在網絡上關于搜索、支付等私密信息進行保存備份；在天氣預報領域，量子計算機可以幫助人們建立更好的氣象模型，讓我們更深入地了解人類如何影響環境，預防災難發生；在解決擁堵方面，量子計算機可以以超快速、超高效的計算方式，在微秒內迅速計算出最佳行駛路線；在人工智能方面，量子計算機可以在超能的基礎上讓機器學習變得更為超效；量子計算還可通過其強大的模擬能力，揭示高溫超導、量子霍爾效應等復雜物理機制，為先進材料制造、新能源和新藥物的開發奠定科學基礎。
同時，在量子計算研究過程中伴隨發展起來的高精度精密測量手段，還可實現對重力、時間、位置等的超高靈敏度測量，從而大幅提升衛星導航、潛艇定位、醫學檢測、引力波探測等的準確性和精度。
舉例來說，即便使用目前最好的經典加速度計來自主導航，一艘潛艇航行100天后誤差仍會達到200公里，這就不得不需要借助衛星修正位置，但這也意味著有暴露行蹤的可能。但如果利用量子導航儀進行測量，航行100天后的位置測量誤差小于1公里，潛艇可以不需要借助衛星導航，從而實現長期潛伏。■