中國量子科技加快天地融合
安徽合肥高新區有一條"量子大道",云飛路2公里,沿20多家量子關聯企業的密集布局,本土量子就是其中之一。
張慧是合肥本源量子計算技術有限公司的副總裁。過去,為了籌集資金,他在全國各地經營。上個月,各種資金都主動找到了大門。"一下子就有30家投資機構,我們最終選擇了11家。"張慧告訴記者。
各級政府部門也找到了源頭。許多部門都來檢查、調查、討論和研究產業政策,幫助企業解決實際困難。"張先生說,"這讓他很興奮。
張慧說,10月16日,中共中央政治局就量子科學技術的研究和應用前景舉行了第24次集體研究,推動了中國量子科技發展的戰略規劃和前瞻性布局,為量子科技的發展創造了更好的環境,量子科學技術的應用迎來了一個重要的發展時期。
上帝知道地球,你了解我。
量子科技的發展具有重大的科學意義和戰略價值,量子科技領域的國際競爭日趨激烈。近年來,歐美發達國家在量子科技領域展開了戰略規劃,目前中國已經具備了量子科技領域的科技實力和創新能力。
量子科學和技術的應用包括三個領域:量子通信、量子計算和量子精密測量。
量子通信是以量子糾纏原理為基礎的,即糾纏態中的兩個量子態類似于"心靈感應",無論相距多遠,一個量子態的變化和另一個量子態的變化。
量子通信之所以受到重視,是因為它能夠實現"天地皆知,你知道我所知"。目前,量子通信應用包括量子密鑰分配和量子遠程傳輸。量子密鑰分配原則上是一種絕對安全的通信方式。在量子密鑰傳輸過程中,竊聽者不能竊聽,也不能留下痕跡。
在量子通信領域,中國已經處于世界領先地位。10月20日,在國務院新聞辦公室的新聞發布會上,科技部有關負責人表示,在"十三五"期間,中國出現了一批重大的高新技術成果,在量子信息技術方面,"墨子"和"京滬干線"實驗構建了第一個天地相結合的量子通信網絡原型。
2016年8月,中國成功發射了世界上第一顆量子科學實驗衛星墨子,率先實現了全球衛星地面高速量子通信,為構建完整的量子保密通信和科學實驗系統奠定了基礎。
2020年6月,中國科學院宣布,墨子量子科學實驗衛星在世界上首次實現了基于糾纏的量子密鑰分配。在實驗中,科學家們與新疆烏魯木齊南山站和青海省德令哈站建立了光學鏈路,同時穿越墨子站,在離地面1120多公里的兩個觀測站之間建立了量子糾纏和產生密鑰。
在中國天地一體化的量子通信網絡中,另一個重要作用是"京滬干線"。2017年9月,世界上第一條量子保密通信干線"京滬干線"正式開通。"京滬干線"全長2000多公里,共有32個量子通信節點穿過合肥、濟南等主要城市。
北京-上海干線"和"墨子"成功對接后,中國已成為世界量子通信應用的領軍者。
量子技術的另一個重要應用是量子計算。中國科學技術大學執行副校長、中國科學院院士潘建偉說:"在量子計算領域,中國作為一個整體與發達國家處于同一水平。
與傳統計算機相比,量子計算機有著獨特的優勢。在傳統計算機中,比特在某一時刻只能是0或1的狀態,而在量子計算機中,由于存在量子疊加態,一個量子位可以同時記錄0和1狀態。因此,量子計算機的計算能力遠遠超過傳統計算機的潛力。
量子計算機的研究與開發是當前國際科技競爭的一個熱點領域。2019年底,中國科學家與德國和荷蘭科學家合作,首次實現了20條光子輸入60×60模干涉線的玻色取樣量子計算,并在四個關鍵指標上創下了世界紀錄。
在量子精密測量領域,潘建偉認為,"中國與整個發達國家仍有一定差距,但發展迅速。