九月的琼省,暑气尚未完全消退,午后的阳光仍带着灼人的温度,但星辰公司的科研园区内,却看不到半分慵懒。
这片坐落在文昌市的航空航天基地,占地足足 2 万亩,除了已投入使用的天梯发射架,大片区域正紧锣密鼓地建设办公楼、科技园,还有引力电梯的基座。未来,这里将成为夏国乃至全球顶尖的 “太空科技枢纽”。
庆功宴结束后仅一周,陈宇便带着团队开启了 “双线作战” 模式:一边是量子通讯实验室的筹备,要将系统解锁的技术蓝图转化为可落地的实验设备;另一边是星辰航空港核心舱的验收冲刺,需确保这个“太空心脏”达到发射标准
。两个项目如同车之两轮,日夜不停推进,整个公司都笼罩在 “科技落地” 的紧张氛围中,连食堂的餐桌上,科研人员讨论的都是 “粒子态稳定性”“舱体密封精度” 这类专业话题。
量子通讯实验室的选址,经过了近一个月的反复筛选,最终定在科研园区东侧的独立楼宇。这里不仅远离主干道,建筑结构还经过特殊改造,墙体夹层嵌入了 30 厘米厚的铅合金屏蔽层,地面铺设防静电陶瓷砖,连窗户都采用双层真空玻璃,内部还加装了电磁屏蔽网,为量子实验提供 “绝对纯净” 的环境。
九月十日清晨,实验室成立仪式在楼宇前的小广场举行。
杨明宇、李薇等 23 位核心研发人员早早到场,他们穿着统一的白色科研制服,制服左胸绣着淡蓝色的 “星辰量子研发” 徽章,徽章下方是纠缠粒子的简化图案。不少人提前半小时就到了实验室门口,围着还盖着红布的牌匾小声讨论,眼中满是期待。
上午九点,仪式正式开始。陈宇走上前,双手揭开红布,“星辰量子通讯研发实验室” 十二个金色大字在阳光下熠熠生辉,字体边缘还刻着细微的科技纹路,牌匾下方还有一行小字 ——“以科技之力,筑通讯之桥”。
“从今天起,这里就是我们量子通讯技术落地的‘主战场’。”
陈宇站在实验室中央,目光扫过在场的研发人员,“技术蓝图给了我们方向,但要把‘理论’变成‘能用的技术’,还需要大家一步一个脚印去攻克。未来可能会遇到无数难题,但我相信,只要我们拧成一股绳,就没有解决不了的问题。”
随后,杨明宇带着众人参观实验室内部。
整个楼宇共三层,一层是核心实验区,中央位置矗立着一台高 2 米的 “纠缠粒子发生器” 原型机。银白色的金属外壳上布满了细密的线路,如同科技感十足的 “金属大树”,顶部的圆形观察窗内,淡蓝色的等离子体在强磁场作用下缓缓流转,像一团悬浮的星云。
发生器周围,分布着十余台量子态检测仪,每台仪器的屏幕上都跳动着实时粒子状态数据,绿色的波形图代表粒子态稳定,红色则表示异常。
墙角还摆放着两台大型冷却设备,通过管道与发生器连接,为超导线圈提供低温环境。
二层是算法研发区,数十台高性能计算机整齐排列,每台电脑的屏幕上都显示着复杂的代码与图表:有的在模拟量子密钥的加密与解码过程,屏幕上的二进制数字以每秒数百次的速度刷新;有的在测试不同宇宙辐射强度下的通讯稳定性,背景是模拟的深空环境。
三层则是休息区与会议室,休息区摆放着沙发、折叠床、咖啡机,墙上贴着 “科研小贴士”,提醒大家注意劳逸结合;会议室的白板上,已经写满了近期的研发计划,用不同颜色的马克笔标注出重点任务。
“未来三个月,我们的核心任务有三个。”
杨明宇站在会议室的白板前,用红色马克笔圈出关键目标,“第一,优化纠缠粒子发生器的稳定性,目前原型机的粒子态保持时间只有 2 小时,我们要把这个时间提升到 24 小时以上,这是实现长距离通讯的基础;第二,完成便携版量子通讯终端的原型设计,终端体积要控制在 1 立方分米以内,重量不超过 500 克,确保能嵌入星辰安保的机甲手臂接口;第三,搭建小型量子通讯网络,在航空港核心舱发射前,实现实验室与文昌航天基地指挥中心之间的无延迟数据传输,为后续天地通讯做准备。”
为了实现这些目标,研发团队被分成三个小组,各有侧重又相互协作。
李薇带领的能源优化小组,每天泡在一层实验区,他们的核心任务是解决发生器能耗过高、稳定性不足的问题。
最初,团队尝试用传统的铌钛合金线圈,但在测试中发现,这种材料在强辐射模拟环境下,不到 1 小时就会出现失超现象。
李薇和团队成员查阅了上百篇文献,最终决定改用铌三锡材料,这种材料的超导临界温度更高,抗辐射能力更强,但加工难度也更大。
为了制作出符合要求的铌三锡线圈,团队连续一周泡在实验室,调整线圈的缠绕密度、退火温度,甚至亲自参与材料的提纯过程。
有一次,为了观察不同温度下线圈的性能,李薇带着助手在冷却设备旁守了整整 36 小时,每小时记录一次数据,饿了就吃面包,困了就在旁边的折叠床上眯 10 分钟。终于,在第十三次实验时,他们成功了。新的线圈不仅将设备能耗降低了 38%,还把粒子态保持时间提升到了 18 小时,离 24 小时的目标又近了一步。
王飞负责的加密算法小组,则面临着 “量子密钥安全性” 的难题。
传统的 “一次性密钥” 在短距离传输中安全可靠,但在模拟的 10 万公里星际传输环境下,却出现了微小的密钥泄漏风险,这是因为长途传输中,粒子态会受到微弱引力波的影响,导致密钥出现偏差。
发现问题的那天深夜,王飞立即召集小组成员开会。会议室的灯亮了一整夜,有人提出增加密钥校验次数,有人建议优化解码算法,还有人提议引入 “动态密钥更新机制”。
经过反复讨论,团队最终确定了方案:每 10 毫秒自动生成新的密钥,同时增加三重校验步骤,一旦检测到粒子态异常,立即终止传输并重新生成密钥。
为了测试这个方案,他们连续 72 小时运行模拟程序,最终验证新算法能 100% 杜绝密钥泄漏,即使在极端宇宙环境下,通讯安全性仍能达到 99.999%。
杨明宇作为实验室负责人,每天都在一层和二层之间穿梭,既要协调资源,又要解决跨小组的技术难题。
有一次,发生器的超导腔突然失超,淡蓝色的等离子体瞬间消失,仪器屏幕上的警报灯全部亮起。当时已经是晚上十点,杨明宇刚回到宿舍,接到电话后立即赶回实验室。
他带领团队逐一排查故障,最后拆开超导腔的外壳,才发现是冷却管道的一个微型阀门堵塞,导致液氮供应不足。
为了更换阀门,团队需要先将发生器的温度从零下 269℃回升到常温,更换后再重新降温,这个过程至少需要 12 小时。
杨明宇没有让大家轮流休息,而是和所有人一起守在实验室,一边等待温度变化,一边讨论后续的优化方案。直到第二天早上八点,发生器终于恢复正常,粒子态重新稳定下来,他才松了口气,靠在墙上喝了第一口热咖啡。
那段时间,实验室的灯光常常彻夜通明。研发人员们抱着 “早日让量子通讯落地” 的信念,每天工作超过 12 小时,有人把行军床搬到了办公室,有人连周末都泡在实验室,还有人在结婚纪念日当天,只陪妻子吃了顿午饭就赶回实验室。
用李薇的话说:“每天看着粒子态稳定的时间一点点增加,看着算法的安全性一步步提升,就觉得所有的辛苦都值了。”
与此同时,位于文昌航天发射场旁的星辰航空港建设现场,也进入了最后的验收冲刺阶段。