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我國量子通訊和量子估算研究如今是哪些水平?

更新時間:2023-10-09 文章作者:佚名 信息來源:網絡整理 閱讀次數:

早在80年代,化學學家們早已把量子計算機的主要理論框架構建上去,日本更是從90年代初開始布局了量子計算機研究,并逐漸聚焦到半導體和超導的固態體系。hhx物理好資源網(原物理ok網)

日本政府在2016年早已宣布在兩年之內要做到量子計算機可以實際應用,去年白宮五月更是公布了“國家網路戰略”,借以維持英國在量子信息領域的國際領導力,“美國幾乎所有的大公司都組建了量子計算機研制中心。”其他國家同樣也不甘其后,法國在“搞了十億美元的量子宣言規劃”,英國則集中力量硅基半導體芯片,近來跟美國聯合上去,共同開發硅基量子計算機。hhx物理好資源網(原物理ok網)

2016年8月16日,我國發射了世界上第一顆量子科學實驗衛星hhx物理好資源網(原物理ok網)

國際上幾乎所有最重要的媒體量子計算和量子通訊,如BBC、《紐約晨報》,還有《自然》、《科學日本人》等刊物,都報導了這個風波,并把它評為改變世界的十個重大科學風波之一。《華爾街晚報》也以《沉寂了一千年,中國誓回發明創新之巔》為題進行報導。hhx物理好資源網(原物理ok網)

以量子衛星為代表的來自中國的一系列量子信息技術成果也直接或則間接觸發了法國和意大利的重大投入。例如,法國即將啟動了量子技術旗艦項目,新加坡也通過了“國家量子行動法案”。hhx物理好資源網(原物理ok網)

好多人認為這個聽上去有點意思,而且雖然體會不到高冷的量子化學和我們生活的關系。雖然,過去的一百多年,自量子熱學發展以來,它所催生的各類技術早已徹底改變了我們的生活。hhx物理好資源網(原物理ok網)

例如,我們明天使用的計算機、筆記本筆記本、手機的芯片,其基本的估算單元是晶體管,就是基于量子熱學中的能帶理論發明的。hhx物理好資源網(原物理ok網)

激光也來始于量子熱學,我們使用的硬碟(巨磁阻)、硬盤,還有LED發光等,都依賴于量子熱學。并且之前的那些量子技術,都是基于量子規律的宏觀應用。hhx物理好資源網(原物理ok網)

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近來幾六年,數學學發展到新的階段,雖然有百億億個光子,在實驗室里可以精準地控制一個一個的光子、一個一個的原子。這種技術正在催生“第二次量子革命”的一些新技術,包括安全通訊、超快估算、精密檢測等技術。hhx物理好資源網(原物理ok網)

變革開放40年,好多方面發生了翻天覆地的變化。回顧過去會對這些變化有更加深切的體味。hhx物理好資源網(原物理ok網)

2002年,我們的團隊只有5個人。從2006年開始,好多年青的中學生被派到世界各地,在國際先進的實驗室學習新技術。hhx物理好資源網(原物理ok網)

我們團隊主要的研究路線從量子基礎研究開始,之后步入應用基礎研究,再漸漸的把一些就能直接應用和產業化的技術投入實踐應用,反哺社會經濟發展。hhx物理好資源網(原物理ok網)

例如,在多光子糾纏領域,我們仍然在國際上保持領先的地位,目前量子計算和量子通訊,我們早已實現了18個光量子的糾纏。hhx物理好資源網(原物理ok網)

借助國際一路領先的多光子糾纏和干涉技術,我們在2017年實現了第一臺在“波色采樣”這個特定任務上才能趕超最初期兩臺精典計算機的光量子估算截擊機。這是走向“量子霸權”先期基礎測試的一步。hhx物理好資源網(原物理ok網)

我們仍然在做的不是彎道會車,而是直道會車。量子科學實驗衛星是直道會車的一個特別好的范例。hhx物理好資源網(原物理ok網)

最開始在論證的時侯,有些專家會問美國有沒有舉辦這樣的研究。有好多人的概念是,基本上加拿大舉辦研究了,我們才開始研究。hhx物理好資源網(原物理ok網)

基于量子衛星和“京滬干線”(滬寧干線:聯接天津、上海,貫串西安和蘭州全長2000余公里的量子通訊骨干網路),我們國家首次勾畫了天地一體化的量子通訊網路的新藍圖。hhx物理好資源網(原物理ok網)

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如今好多美國單位,包括亞洲、美國,都主動來找中國的單位,要求加入我們的合作項目。2017年,“墨子號”實現了從上海到維也納的7600公里的量子保密的通訊。hhx物理好資源網(原物理ok網)

據悉,我們在量子估算方面也做了比較系統的布局,借助超冷原子就能實現一些實用化的量子模擬技術。hhx物理好資源網(原物理ok網)

借助超導量子估算探求和攻關通用的量子計算機,目前我們早已做到了12個超導量子比特的糾纏。hhx物理好資源網(原物理ok網)

平常在新聞里可能會看到,IBM做到了50個量子比特,微軟做到了72個,但她們聲稱的量子比特數量還不能形成量子糾纏。hhx物理好資源網(原物理ok網)

過去的十幾年,我們在國際上獲得一些比較好的評價。2007年,《新科學家》在其《中國崛起》專刊里提及:“中國科學技術學院——因而也是整個中國——牢牢地在量子估算的世界地圖上搶占了一席之地”。hhx物理好資源網(原物理ok網)

2012年,《自然》年度十大科技亮點中說“標志著中國在量子通訊領域的崛起,從10年前不起眼的國家,發展為現今的世界勁旅”。以后的2013、15年、17、18年,我們也分別有原創成果榮獲國際上的一些重大進展。hhx物理好資源網(原物理ok網)

未來,希望借助我昨天所講的技術,在地面用光纖的方式實現城市里多個節點的量子通信網路,再借助衛星實現超遠距離,比如幾千公里的安全信息傳輸,成立一個才能保障國家信息安全的骨干網,同時催生下一代的信息技術。hhx物理好資源網(原物理ok網)

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