前言

2016年8月16日，由中国自主研制的“墨子号”量子科学实验卫星（后续简称“墨子号”）在酒泉卫星发射中心发射升空。作为世界首颗量子科学实验卫星，它创造性地将量子相关理论及技术研究搬上太空，承载了中国乃至世界量子科学研究的期望。

“墨子号”是基础物理研究和航天工程两个领域的完美结合，其研制历经了十余年的攻关，实现了一系列领先国际的创新性的关键技术突破，获得了社会的广泛关注和国际学术界的高度评价。2016年年底，“墨子号”的成功发射入选由中国科学院、中国工程院主办，两院院士评选的2016年“中国十大科技进展”，入选《自然》杂志点评的年度国际重大科学事件等。

发射升空，对量子科学实验卫星而言只是征程的开始。全球首次千公里级星地量子纠缠分发、首次千公里级星地量子密钥分发、首次千公里级地星量子隐形传态、首次洲际量子保密通话、首个天地一体化量子通信网络……。在太空运行的6年多时间里，“墨子号”取得的系列成果赢得了巨大的国际声誉，不断刷新量子科学研究的世界纪录，这标志着中国量子通信领域的研究在国际上达到全面领先的优势地位。

“墨子号”的成功发射引发了国际上的跟跑，美国、英国、加拿大、日本、印度、新加坡、欧盟等国家和国家集团纷纷提出要加速进行空间量子科学布局，其中不乏发射量子卫星、探索量子互联网等。中国在占据先发优势位置后积极谋划布局，计划在5～10年内发射若干低轨和中高轨量子科学实验卫星，构建覆盖整个地球的“量子星座”。届时，中国有望率先建立下一代安全、高效、自主、可控的信息技术体系，并可以探索广义相对论与量子力学融合、广域高精度时频传递等面向更广阔未来的前沿科学。

2022年诺贝尔物理学奖授予阿兰·阿斯佩、约翰·F.克劳泽和安东·蔡林格，表彰他们在“纠缠光子实验、验证违反贝尔不等式和开创量子信息科学”方面所做出的贡献。值得一提的是，本书的主角“墨子号”也有幸参与其中。在诺贝尔物理学奖新闻发布会上，“墨子号”的相关工作得到重点展示，正是这些优秀的工作成果推动量子信息由早期的梦想变成现实。

为了向公众讲好中国量子科技发展的故事，展示中国物理及航天事业取得的举世瞩目的成就，本书编写组编写了“国之重器”丛书“星耀中国”系列之《星耀中国：我们的量子科学卫星》。期望本书的出版，可以更好地促进中国量子科学的研究，同时帮助社会各界进一步了解中国量子科技的发展，激励有志于从事物理或航天事业的青年才俊，为建设科技强国和航天强国做出贡献。

本书在编写过程中得到了中国科学技术大学、中国科学院上海技术物理研究所、中国科学院微小卫星创新研究院、新华通讯社、人民邮电出版社等单位的数十位专家和学者的大力支持，在此表示衷心感谢！