青榄君知道，各位爸爸妈妈这几天肯定被这样一条新闻刷了屏：中国发射了世界上首颗量子科学实验卫星“墨子号”！
家长们看了新闻后肯定和青榄君一样，一群乌鸦从头顶飞过。这说的是啥啊? 这卫星上天干什么?发射它对我们有什么影响?
然而，大人都难以看懂的高科技，要是小孩问起来：爸爸妈妈，“墨子号”卫星是什么啊?我想很多家长顿时就会傻眼，吞吞吐吐地回答一句:其实我也不太懂。
这么尴尬的场面，家长们不用担心！青榄君今天教你怎么告诉孩子“墨子号”科学实验卫星是什么。
我国首颗量子科学实验卫星“墨子号”发射升空
8月16日1时40分，我国在酒泉卫星发射中心用长征二号丁运载火箭成功地将世界首颗量子科学实验卫星“墨子号”发射升空。
这将使我国在世界上实现卫星和地面之间的量子通信，实现我国信息安全和信息技术水平的跨越式提升。
目前，国际上还没有一个国家将量子科学实验卫星送入空间，我国首次发送第一颗量子科学实验卫星，充满了坎坷和险阻，但是经过科学家们和技术人员的共同努力依旧完成这项工程，让我国跻身世界量子通信技术的前列。
这样给孩子讲量子卫星，清晰又明了
1“墨子号”第一个上天
中国是世界上第一个发射量子科学实验卫星的国家，“墨子号”也是世界第一个被发送到太空的量子科学实验卫星，这样世界“双第一”的名誉，家长可以很骄傲地给孩子说我们国家对量子空间领域的科学研究又领先了世界各国一步。
2“墨子号”名字的来源
很多人看到“墨子号”这个名字非常好奇，为什么叫做“墨子号”呢?
难不成跟墨学创始人墨子有什么关系？但他一个古代思想家，哲学家难不成还会和科技会拉上什么关系呀?
不用怀疑，您猜对了，这个墨子就是墨学创始人墨子呦～
其实原来，墨子竟然早在战国时期就在《墨经》中提出了“光沿直线传播”的道理呢！看看他老人家是怎么说的吧！“景到，在午有端；与景长，说在端。光之人照苦射，下者之人也高，高者之人也下。在远近有端与于光,故景内库也。”
尊敬的墨子先生不仅在战国时代就提出了光是沿直线传播的观点，而且呢，并且还设计了小孔成像实验。
这回的量子卫星之所以以墨子命名，正是因为我国科学家认为，他超前的思想奠定了光通信、量子通信的基础。就像国外有伽利略卫星，开普勒望远镜一样，以中国古代伟大科学家先贤的名字来命名全球首颗量子卫星，将提升我国的文化自信。
看来，我们国家的科学家真是用心良苦啊!
3“量子卫星”中的“量子”究竟是怎么回事？
在电视上我们都看见过火箭带着一串火尾巴冲上天际，然后卫星脱离火箭旋即在蔚蓝星空外，一圈一圈地旋转。然而，卫星上天后到底干些什么，我们却一无所知，更别说给孩子讲讲这方面的知识了。这回“量子卫星”中的“量子”究竟是怎么回事呢？
这说来就复杂了——在物理王国里，量子理论是一个百岁的“幽灵”，爱因斯坦也曾被它的“诡异”所困扰。
在量子世界中，一个物体可以同时处在多个位置，一只猫可以处在“死”和“活”的叠加状态上；所有物体都具有“波粒二象性”，既是粒子也是波；两个处于“纠缠态”的粒子，即使相距遥远也具有“心电感应”，一个发生变化，另一个会瞬时发生相应改变……
是不是觉得很玄乎，不可思议呢。没错，就是这么神奇！
说了这么多，那么“量子”究竟该如何定义呢？其实，其实世界上能够弄明白高深莫测的量子到底为何物的人没有几个，所以给孩子讲量子的时候可以这样说：量子就是一个物理量中不可连续的分割的最小最小的单元，比如“光的量子”就是光的单位。量子是构成物质的基本单元，是能量的最基本携带者，不可再分割。比如，光子是光能量的最小单元，不存在“半个光子”，同理，也不存在“半个氢原子”“半个水分子”等等。
正是由于量子具有这些不同于宏观物理世界的奇妙特性，才构成了量子通信安全的基石。在量子保密通信中，由于量子的不可分割、不可克隆和测不准的特性，所以一旦存在窃听就必然会被发送者察觉并规避。
4我国为什么要发射量子卫星?
中国科学家们为了发射这颗卫星真的是经历了很多磨难，可谓是起早贪黑，不辞辛劳呀!
他们利用已有的天文观测台站，在云南丽江、新疆乌鲁木齐、青海德令哈、河北兴隆建设了量子通信地面站。而量子隐形传态实验需要从地面向卫星发射光子，为了避免大气湍流的影响，空间量子隐形传态实验站建在了海拔5100米的西藏阿里。
五千多米的西藏高原呢，青榄君一想到，就顿时觉得呼吸难受，有马上缺氧晕过去的感觉。
然而，科学家们还要继续实现天地互动。这可不是一件容易的事啊，简直比登天还难!
量子卫星的一个显著特点是要对德令哈与丽江，或德令哈与乌鲁木齐两个光学地面站同时实现对准，星上的光轴与地面望远镜光轴要严格对准，用一个形象的比喻就是针尖对麦芒。
这颗卫星在人们的头顶以约8公里/秒的速度飞驰，地面观测站每次只能持续跟踪几分钟。为了让穿越大气层后光子的“针尖”仍能对上接收站的“麦芒”，为了保证量子卫星与地面接收站间超高精度地瞄准、捕获和跟踪信息，科研人员从2012年起就做了各种实验，包括用热气球来模拟空间探测器的振动、随机移动和高度变化，用行驶的车辆上装载的转盘来模拟卫星的飞驰而过。
看得青榄君我心好累呀，国家费了这么大的手笔花和这么多的心力到底是为什么呢?
当下我们信息的传输主要是靠光纤来完成，但是携带量子信息的光子在光纤中随着传输距离的增长，损耗越来越大。量子的信息携带者光子在光纤传播一百公里之后大约只有1‰的信号可以到达最后的接收站，而光子穿过整个大气层后却可以保留80%左右的信息。
而且当今社会，信息的海量传播背后也充斥着信息泄露的风险。而量子科学则为信息安全提供了“终极武器”。传统的信息安全都是依赖于复杂的算法，只要计算能力足够强大，再复杂的保密算法都能够被破解。量子通信能做到绝对安全，是由量子自身的特性所决定的，计算能力再强也破解不了，因此它是革命性的，可从根本上，永久性解决信息安全问题。
不说不知道，一说吓一跳呀!
这样看来，我国的这颗量子卫星是不得不发射呀!
5“墨子号”上天究竟干些什么?
目前，“墨子号”科学实验卫星发射进入太空的主要任务是完成四大实验任务——星地高速量子密钥分发实验，广域量子通信网络实验，星地量子纠缠分发实验，地星量子隐形传态实验。
这个是专业的说法，用简单的话总结就是: “墨子号”的任务是验证量子力学的有效性，和发展通信和加密技术。
量子理论诞生已有了百年，但是关于量子理论的检验一直都是在实验室里不断地被重复进行。量子理论真的有物理学家说的那么神秘诡谲吗?“墨子号”科学实验卫星发射上天后，将会一一地检验，解答这些类似的疑问。这就是“墨子号”的第一个任务。
一直说“墨子号”科学实验卫星能够给信息加密，保护信息的安全性，那它到底是怎么个加密法呢?且听青榄君慢慢道来：
6量子卫星未来怎样影响我们的生活
很多家长都认为“墨子号”科学实验卫星的发射只是一个球体飞上了天，就像一个氢气球不小心从手里滑开，飞走了一样。其实并不是家长们所想的那样，“墨子号”科学实验卫星的发射将在未来改变我们的生活。
“5年左右很多机要部门开始用，10年左右金融业、银行等大机构开始使用，15年的时间或许走进千家万户。届时，每个人的家里、手机上或许都会有一个量子加密芯片，银行转款、电子账户等的涉密操作，都不用担心被盗用或者攻击。”领导研发量子科学实验卫星的潘建伟给出了这样一个量子通信技术普及的“时间表”。
这样看来，将来量子通信的应用前景应该会涵盖国防、金融、政务、科学研究等领域，它的应用过程也会像电话手机的普及过程一样，将逐步进行，慢慢改变我们生活的方方面面。
7卫星的研制绝非一蹴而就
科学之路虽然在众人看起来是光鲜亮丽的，其实它是一条非常坎坷的路。
2001年，31岁的潘建伟从欧洲回国，在中科大组建了量子信息实验室。2003年，当大多数人仍致力于在实验室内部的原理性演示时，潘建伟和同事们已经萌生了“天地一体化”量子通信网的初步构想，“量子科学实验卫星”正是这个构想中的关键节点。
“工欲善其事，必先利其器”。围绕这一远景目标，潘建伟团队开始了十余年的技术积累。他带领团队在自由空间量子密钥分发、量子纠缠分发和量子隐形传态实验等方面不断取得国际领先的突破性成果。
2005年，潘建伟团队在世界上第一次实现13公里自由空间量子通信实验，证实光子穿透大气层后，其量子态能够有效保持，从而验证了星地量子通信的可行性。
随后，他们又不断创造“传奇”：16公里自由空间量子隐形传态、百公里级自由空间量子通信、星地量子通信的全方位地面验证实验……为星地量子通信打下了坚实基础。
经过十多年的发展，中国在量子通信领域已成为名副其实的世界劲旅。而这十多年间，从构想、攻关、立项到突破，人类历史上第一颗量子通信卫星终成现实。
各位爸爸妈妈，孩子的科学意识需要这样培养！
潘建伟曾在欧洲留学时遇到一个80多岁的老太太读过他在《自然》杂志上刊发的一篇文章，并对量子信息，量子态印象传输非常感兴趣。他非常感动，一个80多岁的老太太竟然一直保持着对科学的好奇和热情，这实在难能可贵。后来，他在海德堡大学做手术时，也碰见一位护士知道他是研究量子科学的学者之后，主动请求他讲解一些科学知识。
在国外，一个80多岁的老太太和一位工作辛苦繁忙的护士能够对科学保持兴趣的心，更何况是我们正在成长孩子，祖国的花朵呢?
所以，对孩子做科学意识刻不容缓！
那么接下来我们就一起来看看怎么培养孩子的科普知识吧!
1启发探索，培养孩子观察思考的能力
为什么牛顿能通过观察苹果落地，从而发现“万有引力”？因为这类科学家通常都善于观察和思考，从而发现很多奇怪的自然现象和规律。
看似每个孩子都会观察，但观察不同于看到，而是要看到需要看到的东西。不仅要锻炼孩子观察的敏锐度，更培养孩子从如何观察单个物体或现象特征，到如何观察几个现象的共同特征，最后如何把自己的观察与已有的观察验产生新的联系。
2分类概括，教孩子多角度多维度看问题
通过观察，孩子们发现每种事物都有特点，但这时孩子的思维还是单向思维。在学习动物习性的知识时，孩子们通过尝试来验证自己观察总结出来不同动物的共性特点。教师带孩子们去发现不同动物的共性，对不同种类动物进行分类，帮孩子们建立分类概括思维。
3大胆猜想，培养孩子预测未知的能力
若干年前，谁也不知道大轮船能在水面飘起来，谁也不知道，飞机插上翅膀就能邀游蓝天，科学起源于猜想，应鼓励孩子们进行猜想，创造性地思维。
在看似漫无边际的猜想和预测中，孩子们不仅增长了见识，提高了兴趣，也迈出成为科学家的第一步。
4判断推理，帮孩子养成严谨的思维习惯
通常，科学家不仅具有敏锐的观察能力，根据已知预测未知的能力，还具有严谨的思考力，善于判断推理。科学理念通常都不是老师直接告诉孩子，孩子们就像一个个“小科学家”，通过试验、与课件互动，对科学现象进行观察、判断和推理，养成科学思维的好习惯。
