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我国量子通信和量子计算研究现在是什么水平?

作者:时间:2019-03-07来源:网络收藏
编者按:“曼哈顿计划”改变了20世纪的世界格局。“第一次量子革命”时,因为历史原因,中国并没有太多的参与,但现在“第二次量子革命”是一个非常好的机遇,是一个能够使我们从之前的跟随者、模仿者变为引领者的机会,希望中国的科学家希望在“第二次量子革命”里能够发挥非常好的作用。

  过去的十几年,在中科院、科技部、基金委、教育部等部门的支持下,这个梦想正一步步迈向现实。

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/201903/398300.htm

  

人才培养和团队建设历程

  人才培养和团队建设历程

  2002年,我们的团队只有5个人。从2006年开始,很多年轻的学生被派到世界各地,在国际先进的实验室学习新技术。

  2009年,刚刚参加完《复兴之路》的主题展,潘建伟老师激动地给几乎所有的学生发了一条短信,希望我们能够回国为民族复兴尽力。2011年,这些学生基本都回到了国内。

  我们团队主要的研究路线从量子基础研究开始,然后进入应用基础研究,再慢慢的把一些能够直接应用和产业化的技术投入实践应用,反哺社会经济发展。

  

研究路线

  研究路线

  比如,在多光子纠缠领域,我们一直在国际上保持领先的地位,目前,我们已经实现了18个光量子的纠缠。

  

纠缠量子比特数目

  纠缠量子比特数目

  利用国际一路领先的多光子纠缠和干涉技术,我们在2017年实现了第一台在“波色取样”这个特定任务上能够超越最早期两台经典计算机的光原型机。这是迈向“量子霸权”先期基础测试的一步。

  

  我们一直在做的不是弯道超车,而是直道超车。量子科学实验卫星是直道超车的一个非常好的范例。

  最开始在论证的时候,有些专家会问国外有没有开展这样的研究。有很多人的概念是,基本上国外开展研究了,我们才开始研究。

  基于量子卫星和“京沪干线”(京沪干线:连接北京、上海,贯穿济南和合肥全长2000余公里的骨干网络),我们国家首次描绘了天地一体化的网络的蓝图。

  

京沪干线

  京沪干线

  现在很多国外单位,包括欧洲、美国,都主动来找中国的单位,要求加入我们的合作项目。2017年,“墨子号”实现了从北京到维也纳的7600公里的量子保密的通信。

  下图展示了地面和卫星的对接,位于我国西藏阿里。

  

地面与卫星对接

  地面与卫星对接

  和精密测量

  此外,我们在方面也做了比较系统的布局,利用超冷原子能够实现一些实用化的量子模拟技术。

  

超冷原子量子模拟

  超冷原子量子模拟

  利用超导量子计算探索和攻关通用的量子计算机,目前我们已经做到了12个超导量子比特的纠缠。

  

12个超导量子比特的纠缠

  12个超导量子比特的纠缠

  平时在新闻里可能会听到,IBM做到了50个量子比特,谷歌做到了72个,但他们宣称的量子比特数目还不能形成量子纠缠。



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