新闻中心

EEPW首页 > 手机与无线通信 > 业界动态 > 自主研发:不可思议的“量子梦”渐入现实

自主研发:不可思议的“量子梦”渐入现实

作者:时间:2016-01-13来源:经济日报收藏
编者按:从微观世界判定薛定谔的猫是既死又活,到相隔千里的粒子可以瞬间相互影响……量子力学的研究结果往往是颠覆性的,因为它们总与人们的习惯思维背道而驰,量子科学究竟会带来哪些神奇的应用?量子通信?量子计算?

  多体、多终端、多自由度的量子隐形传态是实现分布式量子网络的基本单元。利用五光子纠缠,2004年项目组首次实现了终端开放的、多接收用户的量子隐形传态;利用六光子纠缠,2006年首次实现了两粒子复合系统的量子隐形传态;2015年,又首次实现了多个自由度的量子隐形传态。这一工作在不久前入选英国物理学会评选的“2015年度国际物理学领域的十项重大突破”,并名列榜首。

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/201601/285703.htm

  量子计算方面的最大挑战是克服各种环境噪声和比特错误,实现可容错的普适量子纠错,潘建伟团队突破了这一难题。他们基于国际领先的多光子纠缠操纵技术,在国际上率先实现了绍尔算法、拓扑量子纠错、快速求解线性方程组算法、量子机器学习等几乎所有重要量子算法的验证。

  “我们仍在往上走的阶段,还没到顶峰。回国之后,国家经济综合实力增强,让科学工作者们有了用武之地,国外的同行也非常羡慕我们的科研环境。目前,咱们的科研工作就好像噼里啪啦的从树上掉果子,正处于全面收获的阶段。未来,中国量子科学研究的不断突破将成为一种常态。”潘建伟说。

  令人期待的中国量子未来

  量子信息的物理基础和应用技术研究对保障国家信息安全和发展下一代信息产业有着深远影响,已经成为世界主要发达国家优先发展的科技高地。

  “过去,我国科学家们秉承家国情怀,为中国国防科技事业发展作出了巨大贡献,保证了国家的和平发展环境;现在,科技工作者要坚持在基础科学领域不断创新,让更多民众享受科技红利的回报,为国家谋取直接经济利润。”潘建伟说。

  中国科大主持的远距离骨干网“京沪干线”项目正在建设之中,将建设连接北京、上海,贯穿济南、合肥等地的千公里级高可信、可扩展、军民融合的城际网络,预计2016年下半年建成。

  此外,由潘建伟团队牵头组织的中科院战略先导专项“量子科学实验卫星”也预计于2016年下半年发射,将在国际上率先建成高速的星地网络,通过卫星中转实现远距离量子纠缠分发和量子隐形传态,从空间尺度上为未来千公里级量子通信奠定坚实的基础。

  “今后,我们将集合通过光纤实现的城域量子通信网络、通过中继器连接的城际量子网络和通过卫星中转实现的远距离量子通信,全面构建广域量子通信网络。相信在前期多光子纠缠干涉度量学成果的支持下,再经过10年左右的时间就能够达到目标。”潘建伟说。

  彭承志在介绍量子科学实验卫星项目时说,最开始虽然只有单颗实验卫星,但科学实验完成后将逐步组建星群,结合国家未来的空间站计划,实现多颗卫星的量子通信组网,并开展与意大利、加拿大、奥地利地面站的合作连接,为形成全球化的量子通信网络,维护全人类的信息安全而奋斗。

  在可扩展的量子计算与模拟、量子精密测量方面,团队将继续在光与冷原子系统、超导系统中发展多粒子纠缠操纵技术,希望在未来10年,实现上百个量子比特的纠缠,使得量子计算处理某些特定问题时的能力大大超越目前的经典超级计算机,并且也将有效降低能耗。

  同时,在量子计算研究过程中发展起来的高精度精密测量手段,还将应用于自主导航、医学检验、引力波探测等领域。

  潘建伟表示,一个天地一体的全球化量子通信基础设施构建成功后,能为未来的互联网提供基于量子通信技术的安全保障,形成完整的量子通信产业链和下一代国家主权信息安全生态系统。

  “随着中国科技的迅猛发展,量子通信将在不到10年的时间里辐射千家万户。期盼在我有生之年,能亲眼目睹以量子计算为终端、以量子通信为安全保障的量子互联网的诞生。我相信中国科学家们做得到。”潘建伟说。


上一页 1 2 下一页

关键词: 量子通信

评论


技术专区

关闭