“其實,過去的一百多年,量子力學(xué)的發(fā)展,所催生的各種技術(shù)已經(jīng)徹底改變了我們的生活。”中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)陸朝陽教授告訴科技日報記者。
  時鐘回撥至三年前">

久久久免费观成人影院,日韩亚洲欧美综合,中文字幕av一区,日本欧美一区二区三区

首頁 > 科學(xué) > 科學(xué)探索

直道超車,量子通信跑在世界前列

2019-09-25 08:31:03

來源: 科技日報

  高冷的量子物理和我們的生活有什么關(guān)系?

  “其實,過去的一百多年,量子力學(xué)的發(fā)展,所催生的各種技術(shù)已經(jīng)徹底改變了我們的生活。”中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)陸朝陽教授告訴科技日報記者。

  時鐘回撥至三年前,那年8月我國發(fā)射了世界上第一顆量子科學(xué)實驗衛(wèi)星。

  國際上幾乎所有最重要的媒體,如BBC、《紐約時報》《自然》《科學(xué)美國人》等,都報道了這一事件,并將之評為改變世界的十個重大科學(xué)事件之一。《華爾街日報》也以“沉寂了一千年,中國誓回發(fā)明創(chuàng)新之巔”為題進行報道。

  隨之,以量子衛(wèi)星為代表,來自中國的一系列量子信息技術(shù)成果,也直接或者間接觸發(fā)了歐洲和美國的加大投入:歐洲正式啟動了量子技術(shù)旗艦項目,美國也通過了“國家量子行動法案”。

  在“第二次量子革命”占有一席之地

  我們今天使用的計算機、筆記本電腦、手機的芯片,其基本的計算單元是晶體管,就是基于量子力學(xué)中的能帶理論發(fā)明的。激光也來源于量子力學(xué),我們使用的硬盤、LED發(fā)光等,都依賴于量子力學(xué)。

  “但是之前的這些量子技術(shù),都是基于量子規(guī)律的宏觀應(yīng)用。”陸朝陽說,最近幾十年,物理學(xué)發(fā)展到新的階段,即使有百億億個光子,我們在實驗室里也可以精準(zhǔn)地控制到一個一個的光子、一個一個的原子。

  “這些技術(shù)正在催生‘第二次量子革命’的一些新技術(shù),包括安全通信、量子計算、精密測量等技術(shù)。”陸朝陽說,“‘第一次量子革命’,因為歷史原因,中國并沒有太多的參與。但現(xiàn)在‘第二次量子革命’就是一個非常好的機遇,是一個能夠使我們從之前的跟隨者、模仿者變?yōu)橐I(lǐng)者的機會,而中國科學(xué)家已經(jīng)牢牢地占有了一席之地”。

  在中國建世界一流的量子實驗室

  1996年,中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)潘建偉剛?cè)W地利留學(xué)。

  一天,潘建偉興沖沖地去找他的導(dǎo)師安東·塞林格,說自己通過計算發(fā)現(xiàn)了一個有趣的理論方案。講完這個方案后,安東問他有沒有聽說過“量子隱形傳態(tài)”,潘建偉說不知道。

  由于當(dāng)時互聯(lián)網(wǎng)水平的限制和國際期刊在國內(nèi)的普及程度不夠,在不知道1993年Bennett等人的相關(guān)論文的情況下,潘建偉重新獨立推導(dǎo)出了量子隱形傳態(tài),這是量子信息中的一個核心方案。

  從到達因斯布魯克的第一天開始,導(dǎo)師安東就問潘建偉:留學(xué)夢想是什么?他回答說:“要在中國建立一個世界一流的量子實驗室”。

  時光飛逝,20多年過去了。在中科院、科技部、基金委、教育部等部門的支持下,潘建偉的這個夢想正一步步邁向現(xiàn)實。

  “2002年,我們的團隊只有5個人。從2006年開始,很多年輕的學(xué)生被派到世界各地,在國際先進的實驗室學(xué)習(xí)新技術(shù)。”陸朝陽說,2009年,潘建偉老師剛剛參加完《復(fù)興之路》的主題展,就激動地給幾乎所有在海外的學(xué)生發(fā)了一條短信,希望我們能夠回國為民族復(fù)興盡力。

  2011年,這些派往海外的學(xué)子基本都回到了國內(nèi)。后來發(fā)生的事情有目共睹。“我們團隊主要的研究路線,是從量子基礎(chǔ)研究開始,然后進入應(yīng)用基礎(chǔ)研究,再慢慢地把一些能夠直接應(yīng)用和產(chǎn)業(yè)化的技術(shù)投入實踐應(yīng)用,反哺社會經(jīng)濟發(fā)展。”陸朝陽說。

  高水平論文數(shù)量快速增長

  量子的糾纏,是量子通信和量子計算的基礎(chǔ)。“在多光子糾纏領(lǐng)域,我們一直在國際上保持領(lǐng)先地位,目前,我們已經(jīng)實現(xiàn)了18個光量子的糾纏。”陸朝陽告訴記者,利用國際一路領(lǐng)先的多光子糾纏和干涉技術(shù),中國團隊在2017年實現(xiàn)了第一臺在“波色取樣”這個特定任務(wù)上能夠超越最早期兩臺經(jīng)典計算機的光量子計算原型機。這是邁向“量子霸權(quán)”先期基礎(chǔ)測試的一步。

  “我們一直在做的不是彎道超車,而是直道超車。量子科學(xué)實驗衛(wèi)星是直道超車的一個非常好的范例。”陸朝陽說,最開始在論證的時候,有些專家會問國外有沒有開展這樣的研究。很多人的看法是,國外開展研究了,我們才開始研究。

  2017年,“墨子號”實現(xiàn)了從北京到維也納7600公里的量子保密通信。基于量子衛(wèi)星和“京滬干線”,我國首次描繪了天地一體化的量子通信網(wǎng)絡(luò)藍圖。于是,很多國外的機構(gòu),包括歐洲、美國研究機構(gòu),主動找來要求加入合作項目。

  “此外,我們在量子計算和精密測量方面也做了比較系統(tǒng)的布局,利用超冷原子能夠?qū)崿F(xiàn)實用化的量子模擬技術(shù)。”陸朝陽告訴記者,利用超導(dǎo)量子計算探索和攻關(guān)通用的量子計算機,目前我國團隊已經(jīng)做到了12個超導(dǎo)量子比特的糾纏。

  這意味著什么?在平時新聞里人們可能會聽到,IBM做到了50個量子比特,谷歌做到了72個,但他們所宣稱的量子比特數(shù)目還不能形成量子糾纏,也就意味著,并不能用于真正意義上的量子計算。

  2007年,《新科學(xué)家》雜志在其《中國崛起》專刊里提道:“中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)——因而也是整個中國——牢牢地在量子計算的世界地圖上占據(jù)了一席之地。”

  2012年,《自然》年度十大科技亮點中說“標(biāo)志著中國在量子通信領(lǐng)域的崛起,10年前不起眼的國家,發(fā)展為現(xiàn)在的世界勁旅”。之后的2013年、2015年、2017年乃至2018年,我國量子科研團隊的原創(chuàng)成果都分別入選國際上的重大進展:美國物理學(xué)會“2013年度亮點”;英國物理學(xué)會“2015年度突破”;《自然》“2017年度國際重大科學(xué)事件”……

  從1998年開始,我國在量子信息領(lǐng)域高水平論文數(shù)量已經(jīng)增長了80多倍。陸朝陽說,這也是新中國在科技方面的巨大進步,尤其是改革開放40年里進步的縮影。(科技日報 記者吳長鋒)

  

  • 相關(guān)閱讀
  • “70年科技成就展”亮相中國科技館

      由中國科協(xié)主辦、中國科技館承辦的“禮贊共和國——慶祝新中國成立70周年科技成就科普展”昨起在中國科技館開幕,展覽將對公眾免費展出至12月。   北京青年報記者了解到,本次展覽以中華人民共和國成立70年...

    時間:09-27
  • 百度首批自動駕駛出租車隊開啟試運營

      昨日,百度在長沙宣布,自動駕駛出租車隊Robotaxi試運營正式開啟。首批45輛Apollo與一汽紅旗聯(lián)合研發(fā)的“紅旗EV”Robotaxi車隊在長沙部分已開放測試路段開始試運營。   即日起,普通長沙市民即可登錄Apoll...

    時間:09-27
  • 長三角科技創(chuàng)新一體化發(fā)展加快推進

      圍繞國家創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略,積極響應(yīng)長三角一體化發(fā)展國家重大戰(zhàn)略部署,在25日開幕的第二屆長三角科技交易博覽會上,上海嘉定、江蘇蘇州、浙江溫州和安徽蕪湖共同簽署《深化長三角地區(qū)科技創(chuàng)新一體化發(fā)展戰(zhàn)...

    時間:09-27
  • 共享衣櫥“租衣”市場穩(wěn)了沒?

      穿新衣不用剁手,隨心換穿還能免洗、包郵……最近幾年,共享衣櫥的模式憑借其便宜快捷、省時省力的特點逐漸被年輕人所接受。2017年,浪潮之下的共享經(jīng)濟在許多細分領(lǐng)域興起,共享衣櫥成為熱度僅次于共享單車...

    時間:09-27
  • 為世界經(jīng)濟注入中國動力

      在喜迎新中國成立70周年之際,中國擴大開放的步伐格外鏗鏘有力——   8月18日,深圳獲批建設(shè)中國特色社會主義先行示范區(qū),被賦予了在更高起點、更高層次、更高目標(biāo)上推進改革開放、努力創(chuàng)建社會主義現(xiàn)代化...

    時間:09-27
  • 百年文獻數(shù)據(jù)見證我國70年科研進步路

      近日,科技日報社旗下中國科技網(wǎng)與全球領(lǐng)先的專業(yè)信息服務(wù)機構(gòu)科睿唯安,聯(lián)合發(fā)布了題為《筑夢七十載奮進科研路》的報告,從科研活動的重要成果產(chǎn)出——學(xué)術(shù)文獻的計量學(xué)角度,呈現(xiàn)中國70年科研進步及邁向國...

    時間:09-27
  • 中標(biāo)麒麟和華為桌面云聯(lián)合解決方案發(fā)布

      近日,在HUAWEI CONNECT 2019期間,華為攜手中標(biāo)軟件共同舉辦中標(biāo)麒麟和華為桌面云聯(lián)合解決方案發(fā)布儀式,推出了基于中標(biāo)麒麟桌面操作系統(tǒng)和華為桌面云的聯(lián)合解決方案,打造安全可信、便捷高效的辦公桌面云解...

    時間:09-26
  • 楊元慶:智能制造將釋放更大的紅利

      “在智能技術(shù)的賦能之下,制造業(yè)絕不是增長乏力的傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè),而是驅(qū)動經(jīng)濟高質(zhì)量、可持續(xù)發(fā)展的火車頭。”在不久前舉行的2019年世界制造業(yè)大會上,聯(lián)想集團董事長兼CEO楊元慶如是說道。   楊元慶表示,全球...

    時間:09-26
  • 北京去年每天新設(shè)創(chuàng)新型企業(yè)199家

      北京市首部《北京市產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展藍皮書(2018-2019)——聚焦高精尖》昨天發(fā)布。統(tǒng)計數(shù)字顯示,2018年,北京國家高新技術(shù)企業(yè)達到2.5萬家,增長25%,平均每天新設(shè)創(chuàng)新型企業(yè)199家。獨角獸企業(yè)80家,居全國首...

    時間:09-26
免責(zé)聲明:本網(wǎng)對文中陳述、觀點判斷保持中立,不對所包含內(nèi)容的準(zhǔn)確性、可靠性或完整性提供任何明示或暗示的保證。請讀者僅作參考,并請自行承擔(dān)全部責(zé)任。 本網(wǎng)站轉(zhuǎn)載圖片、文字之類版權(quán)申明,本網(wǎng)站無法鑒別所上傳圖片或文字的知識版權(quán),如果侵犯,請及時通知我們,本網(wǎng)站將在第一時間及時刪除。