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抢抓量子科技发展机遇 中国已按下“快进键??

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      (??子科技 ????“快进??/strong>

    ????科学家开展无人机夜试,进行量子纠(??分发实验。新华社??/p>

    科研人员在中国科??技)术大学先(??技术研究院量子通信“京沪干线”总控中心????。新??????/p>

      在量子科技领域,一??激)烈的竞赛????展开????子通信、量子计算、量子测算…????今,量子科技(??(??为全球科技大国集中(??力的(??一轮科技革命和产业变????沿阵地??/p>

      抢抓量子科技发展????,中国已按下????进键”????家指出,作为(??关国(??安全和社(??经济高质????展的战略性领域,量子科技的创新主动权和发展主动权要牢牢掌握在自己手中??/p>

      ????的“纠缠”和????加??/strong>

      量子指的是物质不可再(??的基本单元。通俗来说,如果把能量等物理量一份份往下分,分到无法再分的(??块就是量(??。例(??,光(??子就是光能量????本单元,不可能再????半个??/3个光子。事实上,我们在????课上所学到的分(??、原子、电????,都是量子的不同????形式??/p>

      1900年,德国????(??????克斯·普朗克提出量子理论,开启了研究物质世界微观粒子运动规律的物理学分支??20????,全球几代科学家????(??求,在量子理论、量子科技及其应用等领域开(??拓土??/p>

      在宏????界中????(??经典力学(??(??????我们(??解和测算(??体的运动、速度(??规律。但在量子微(??世界中,许多规则却与我们的认知截(??不同。其中的两个基本原理就是“叠加”和“纠缠”??/p>

      ????原理,最经典(??理论莫过于神秘莫(??的“薛定谔的猫”。根据量子力(??理论,物质在????尺度上可以同时存在多种状态和多个位置(??????加”??/p>

      为了解释叠加状态,奥地????理学家薛定谔??935????出了经典(??论:??一)只猫关进装有少量镭和氰化物的箱子里,如果镭发(??衰变,就会触发机关打(??装有氰化(??的瓶子,猫就会死;反(??,猫????活。在量子世界中,(??于放(??性的镭处于衰变和没有衰变两种(??????叠加,“可怜的”猫咪便(??于死????(??猫的叠加状态??/p>

      更为神奇的是,如果想要测(??量子,它便会从叠加状态变(??确定的状态,就像是如果有人怀着好奇心去打开箱子,便只能看到一????(??????活猫??/p>

      一个量子可以“叠加”多种状态,多个量子????产生“纠缠”的奇妙????。两个处于量子纠缠状态的粒子,就像双胞胎的心灵感??一)样。无论相隔多(??????一个量子的状态发生变化,另一(??量子(??会超“瞬间”发生变化。对于诡????????现象????因斯坦在当时(??难以作出解释,将(??称之为“鬼魅般的超距作用”??/p>

      量子理论(??生一百多年来,催生了(??多重大发明,核能??激)光、半导体等科技得以问世,进????展出计算机、互联网、手机等重大????,改变了人类文明进程。今天,量子科技发展具有重大科学意义????略价值,是一项对传统技????系产生冲击、进行重????重大颠覆性技(??创新,将引领新一轮科技革命和产业变革方向??/p>

      量子通信“墨子”领??/strong>

      2016(??8月,(??国发射了自主研制的世????首颗????????科学实验卫星——“墨子号”。《自然》杂????(??价道,在量子通信领域,中国用了不??0年的时间,由一个不起眼的国家发????为现在的世界劲旅,将(??先于欧洲????美??/p>

      量子通信是各国优先发展的????????科技领域。传????????方式中,加密方式依靠的是计算的“复杂性”,有被窃听的风险。而量子的独有特性,使其具有不可克隆、测不准等“先天优势”。用????做成的“密钥”来传递信息,加密的内(??(??会被破译,窃听者必(??会被“抓包”。量子通信因此被看作信????全传????“保护盾”,为破解信息加密“瓶颈????供了解决方案??/p>

      近年来,中国量子????技术取得多项突破性进展。“墨子号”的发射(??通过太空????子传密”提供了可能。实验表明,??200????(??信距离上,星(??????密钥的传输效率比地面光纤信道??万亿亿倍,卫星平均每秒发??000万个(??号光子,(一)(??实验可生??00千比(??(kbit)的密钥,平均成码率达1.1千比????kbps)??/p>

      ????同时,中????研人员还利用量子卫星在国际上率先????????了千公里级的星地双向(??????缠分(??等成果??017年,(??球首????子保密通信骨干网“京沪干线”项目通过总技术验收??/p>

      今年,中国科(??家在量子通信????同样取得诸多成果—??/p>

      3月,中国科学技术大学潘建伟(??队等研究人员实现??00公里级真(??环境光纤的双场量子密钥分发和相位匹配量子密钥分发,传输距离达??09(??里,创造了新的世界纪录??/p>

      5月,????????(??队在国际(??理学权威????《现代物(??评论????发表论文,系统阐(??(??量子密码的原理、理论和实验技术,为量子密码的广泛应用以及????化制????定了基础??/p>

      今年9(??,郭光灿院士团队与奧地利(??行合作,首次实现了高保真度的32维量????缠态,显著提高了量子通信的信道容量,创造了(??前世界最高水平??/p>

      量子计算抢占先机

      量子计算同样是各(????????局)(??量子科技领域??/p>

      (??传统(??算机????,量子计算机有独特优势。传统计算机的运(??????????只有0??两种状态。????量子计算机里,由于量(??叠加????存在??个量子比特可同时记录0??(??个状(??。如果计(??机操纵的量子数目增多,就会以????级增长提升计算机的运算速度,计算能力潜力巨大??/p>

      随着运算能力的提升,社会生活的诸多领域都有望迎来“革命”——提高农作物产量????导科学的城市交通规划、促进新药研发、实????(??????????预报……专家表示,量子计算将极大促进当????工智能及其应用的发展,深刻地????包括基础教育在内(??众多领域??/p>

      近年来,????子计算领域,世界各个科技发达国家群雄逐鹿,IBM、谷(??、微????(??(??你追我赶,通过不同技术路(??实现????多量????特的????。去??0月,(??歌研究人员在《自然》杂志发表论(??称,已成功演示“量子霸权”,(??量子系统花费??00秒完成传统超级计(??机要1万年才能完成的任务??/p>

      所谓“量子霸权”,即量子计????在某个特定问(??上的计算能力超过传统计算(??,解决传统计算机在合理时间范(??内无法解决的复杂难题。尽????方对于谷歌的研究成果????质疑,但毫无疑问????子计算机已经(??近超越传统计算机的运算能力和(??用前(????/p>

      通过(??学家(??????追赶,在量子????领域,中国整体上????达国家处于同一水平(??。近年来,多(??科研????在量子计算领域取????段性成果????年年底,潘建伟等学者与德国、荷兰的科学????作,在国际上首次实现??0光子(????0×60模式(??涉线路的玻色(??样量子计算,在四大关键指标上(??大幅刷新国际纪录,逼近实现量子计算(??????重要(??标“量子霸权”??/p>

      而在企业方面,百度、阿里巴(??、腾讯????为等科技企业也相继出(??了量子计(??研究计划。今??月,中国企业自主研发??(??特超导量子计算云平台(??式上线,全球用户可以在线体验来自????的量子计算服务??/p>

      战略布局已成全球共识

      当前,在量子科技领域整合科技资源、集中力(??突破,已在主(??(??达国(??中形成广泛共识。欧美发达国家的政府、科研机构和产业资本正在加速进行战略部署,(??幅度增加研发投入,对中国取得的局部领先优势发起强烈冲击??/p>

      ????洲,(??盟早??016(??(??宣布(??????技????为新(??旗舰科研项目,迎接“第二次(??子革命”。德国日(??(??示,计划??021年建成该国首台量(??计算机,并在5??0年后推动相关新技术在工业(??域的应用??/p>

      美国??018年启动“国家量(??行动法案”。今??(??,美(??????部公布了量子互联网发展的(??(??蓝图,提(??要确保美国处????球量子竞(??的前列,引领通信新时代。近日,美国还开通了国家量子协调办公室网(??,并????了聚焦八大研究领(??(??《量子前沿报告》??/p>

      日本为了??????技)实力,今年宣布对????部科学省????进行????调整,加(??基础(??究和(??际竞争日益激烈的前沿技术的研发工作。其中,设置专门机构推动????工作,对????量子技术在内的新兴领域进行统一????。此外,日本????研究机构和大学也开始下????????养肩负未来的“量子人才”??/p>

      近年来,我国科技(??作者在量子科技上奋起直追,取得一批具有国际影响力的重????新成果。经??0多年(??力,????已崛起为国际量子(??研版图上的重要力量,在多个战略方向上实现领跑或进入第一阵营??/p>

      对此,潘(??伟指出,量子科技????关国(??安全和社会经济高质量发展的战略性领域,必须将创新主动权和发展主动权牢牢掌握在自己手中????别需要面向长????标,通过国家层面的顶层设计和前瞻??局),整合优势资源形????主创新的体系化能力??/p>

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    【编??房家梁??

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    抢抓量子科技发展机遇 中国已按下“快进键??

    来源?? 南方日报网络??     时间?? 2020-10-22 10:50:18

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    抢抓量子科技发展机遇 中国已按下“快进键??

      (??子科技 ????“快进??/strong>

    ????科学家开展无人机夜试,进行量子纠(??分发实验。新华社??/p>

    科研人员在中国科??技)术大学先(??技术研究院量子通信“京沪干线”总控中心????。新??????/p>

      在量子科技领域,一??激)烈的竞赛????展开????子通信、量子计算、量子测算…????今,量子科技(??(??为全球科技大国集中(??力的(??一轮科技革命和产业变????沿阵地??/p>

      抢抓量子科技发展????,中国已按下????进键”????家指出,作为(??关国(??安全和社(??经济高质????展的战略性领域,量子科技的创新主动权和发展主动权要牢牢掌握在自己手中??/p>

      ????的“纠缠”和????加??/strong>

      量子指的是物质不可再(??的基本单元。通俗来说,如果把能量等物理量一份份往下分,分到无法再分的(??块就是量(??。例(??,光(??子就是光能量????本单元,不可能再????半个??/3个光子。事实上,我们在????课上所学到的分(??、原子、电????,都是量子的不同????形式??/p>

      1900年,德国????(??????克斯·普朗克提出量子理论,开启了研究物质世界微观粒子运动规律的物理学分支??20????,全球几代科学家????(??求,在量子理论、量子科技及其应用等领域开(??拓土??/p>

      在宏????界中????(??经典力学(??(??????我们(??解和测算(??体的运动、速度(??规律。但在量子微(??世界中,许多规则却与我们的认知截(??不同。其中的两个基本原理就是“叠加”和“纠缠”??/p>

      ????原理,最经典(??理论莫过于神秘莫(??的“薛定谔的猫”。根据量子力(??理论,物质在????尺度上可以同时存在多种状态和多个位置(??????加”??/p>

      为了解释叠加状态,奥地????理学家薛定谔??935????出了经典(??论:??一)只猫关进装有少量镭和氰化物的箱子里,如果镭发(??衰变,就会触发机关打(??装有氰化(??的瓶子,猫就会死;反(??,猫????活。在量子世界中,(??于放(??性的镭处于衰变和没有衰变两种(??????叠加,“可怜的”猫咪便(??于死????(??猫的叠加状态??/p>

      更为神奇的是,如果想要测(??量子,它便会从叠加状态变(??确定的状态,就像是如果有人怀着好奇心去打开箱子,便只能看到一????(??????活猫??/p>

      一个量子可以“叠加”多种状态,多个量子????产生“纠缠”的奇妙????。两个处于量子纠缠状态的粒子,就像双胞胎的心灵感??一)样。无论相隔多(??????一个量子的状态发生变化,另一(??量子(??会超“瞬间”发生变化。对于诡????????现象????因斯坦在当时(??难以作出解释,将(??称之为“鬼魅般的超距作用”??/p>

      量子理论(??生一百多年来,催生了(??多重大发明,核能??激)光、半导体等科技得以问世,进????展出计算机、互联网、手机等重大????,改变了人类文明进程。今天,量子科技发展具有重大科学意义????略价值,是一项对传统技????系产生冲击、进行重????重大颠覆性技(??创新,将引领新一轮科技革命和产业变革方向??/p>

      量子通信“墨子”领??/strong>

      2016(??8月,(??国发射了自主研制的世????首颗????????科学实验卫星——“墨子号”。《自然》杂????(??价道,在量子通信领域,中国用了不??0年的时间,由一个不起眼的国家发????为现在的世界劲旅,将(??先于欧洲????美??/p>

      量子通信是各国优先发展的????????科技领域。传????????方式中,加密方式依靠的是计算的“复杂性”,有被窃听的风险。而量子的独有特性,使其具有不可克隆、测不准等“先天优势”。用????做成的“密钥”来传递信息,加密的内(??(??会被破译,窃听者必(??会被“抓包”。量子通信因此被看作信????全传????“保护盾”,为破解信息加密“瓶颈????供了解决方案??/p>

      近年来,中国量子????技术取得多项突破性进展。“墨子号”的发射(??通过太空????子传密”提供了可能。实验表明,??200????(??信距离上,星(??????密钥的传输效率比地面光纤信道??万亿亿倍,卫星平均每秒发??000万个(??号光子,(一)(??实验可生??00千比(??(kbit)的密钥,平均成码率达1.1千比????kbps)??/p>

      ????同时,中????研人员还利用量子卫星在国际上率先????????了千公里级的星地双向(??????缠分(??等成果??017年,(??球首????子保密通信骨干网“京沪干线”项目通过总技术验收??/p>

      今年,中国科(??家在量子通信????同样取得诸多成果—??/p>

      3月,中国科学技术大学潘建伟(??队等研究人员实现??00公里级真(??环境光纤的双场量子密钥分发和相位匹配量子密钥分发,传输距离达??09(??里,创造了新的世界纪录??/p>

      5月,????????(??队在国际(??理学权威????《现代物(??评论????发表论文,系统阐(??(??量子密码的原理、理论和实验技术,为量子密码的广泛应用以及????化制????定了基础??/p>

      今年9(??,郭光灿院士团队与奧地利(??行合作,首次实现了高保真度的32维量????缠态,显著提高了量子通信的信道容量,创造了(??前世界最高水平??/p>

      量子计算抢占先机

      量子计算同样是各(????????局)(??量子科技领域??/p>

      (??传统(??算机????,量子计算机有独特优势。传统计算机的运(??????????只有0??两种状态。????量子计算机里,由于量(??叠加????存在??个量子比特可同时记录0??(??个状(??。如果计(??机操纵的量子数目增多,就会以????级增长提升计算机的运算速度,计算能力潜力巨大??/p>

      随着运算能力的提升,社会生活的诸多领域都有望迎来“革命”——提高农作物产量????导科学的城市交通规划、促进新药研发、实????(??????????预报……专家表示,量子计算将极大促进当????工智能及其应用的发展,深刻地????包括基础教育在内(??众多领域??/p>

      近年来,????子计算领域,世界各个科技发达国家群雄逐鹿,IBM、谷(??、微????(??(??你追我赶,通过不同技术路(??实现????多量????特的????。去??0月,(??歌研究人员在《自然》杂志发表论(??称,已成功演示“量子霸权”,(??量子系统花费??00秒完成传统超级计(??机要1万年才能完成的任务??/p>

      所谓“量子霸权”,即量子计????在某个特定问(??上的计算能力超过传统计算(??,解决传统计算机在合理时间范(??内无法解决的复杂难题。尽????方对于谷歌的研究成果????质疑,但毫无疑问????子计算机已经(??近超越传统计算机的运算能力和(??用前(????/p>

      通过(??学家(??????追赶,在量子????领域,中国整体上????达国家处于同一水平(??。近年来,多(??科研????在量子计算领域取????段性成果????年年底,潘建伟等学者与德国、荷兰的科学????作,在国际上首次实现??0光子(????0×60模式(??涉线路的玻色(??样量子计算,在四大关键指标上(??大幅刷新国际纪录,逼近实现量子计算(??????重要(??标“量子霸权”??/p>

      而在企业方面,百度、阿里巴(??、腾讯????为等科技企业也相继出(??了量子计(??研究计划。今??月,中国企业自主研发??(??特超导量子计算云平台(??式上线,全球用户可以在线体验来自????的量子计算服务??/p>

      战略布局已成全球共识

      当前,在量子科技领域整合科技资源、集中力(??突破,已在主(??(??达国(??中形成广泛共识。欧美发达国家的政府、科研机构和产业资本正在加速进行战略部署,(??幅度增加研发投入,对中国取得的局部领先优势发起强烈冲击??/p>

      ????洲,(??盟早??016(??(??宣布(??????技????为新(??旗舰科研项目,迎接“第二次(??子革命”。德国日(??(??示,计划??021年建成该国首台量(??计算机,并在5??0年后推动相关新技术在工业(??域的应用??/p>

      美国??018年启动“国家量(??行动法案”。今??(??,美(??????部公布了量子互联网发展的(??(??蓝图,提(??要确保美国处????球量子竞(??的前列,引领通信新时代。近日,美国还开通了国家量子协调办公室网(??,并????了聚焦八大研究领(??(??《量子前沿报告》??/p>

      日本为了??????技)实力,今年宣布对????部科学省????进行????调整,加(??基础(??究和(??际竞争日益激烈的前沿技术的研发工作。其中,设置专门机构推动????工作,对????量子技术在内的新兴领域进行统一????。此外,日本????研究机构和大学也开始下????????养肩负未来的“量子人才”??/p>

      近年来,我国科技(??作者在量子科技上奋起直追,取得一批具有国际影响力的重????新成果。经??0多年(??力,????已崛起为国际量子(??研版图上的重要力量,在多个战略方向上实现领跑或进入第一阵营??/p>

      对此,潘(??伟指出,量子科技????关国(??安全和社会经济高质量发展的战略性领域,必须将创新主动权和发展主动权牢牢掌握在自己手中????别需要面向长????标,通过国家层面的顶层设计和前瞻??局),整合优势资源形????主创新的体系化能力??/p>

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