原標(biāo)題:在這個高精尖領(lǐng)域,,中國已成為領(lǐng)軍者
“量子計(jì)算機(jī)就像初生的嬰兒,,未來最終會長成什么樣子,,對整個科學(xué)界還是個未知數(shù),?!眱赡昵暗慕裉欤?017年5月3日),中國宣布研制出世界上首臺超越早期經(jīng)典計(jì)算機(jī)的光量子計(jì)算機(jī),。研究團(tuán)隊(duì)帶頭人,、中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)潘建偉院士如此評價剛剛出生的“神算子”。
實(shí)驗(yàn)測試表明,,這臺被稱為玻色子取樣機(jī)的取樣速度比國際同行類似的實(shí)驗(yàn)加快至少2.4萬倍,,通過和經(jīng)典算法比較,也比人類歷史上第一臺電子管計(jì)算機(jī)和第一臺晶體管計(jì)算機(jī)運(yùn)行速度快10倍至100倍,。
這些關(guān)于量子計(jì)算研究的系列成果發(fā)表于《自然·光子學(xué)》等國際權(quán)威學(xué)術(shù)期刊上,。《自然·光子學(xué)》的審稿人當(dāng)時表示,,“這意味著,,中國科學(xué)家研制出了量子計(jì)算領(lǐng)域的埃尼亞克(第一臺電子管計(jì)算機(jī)ENIAC)”。
“美國得克薩斯大學(xué)奧斯汀校區(qū)的教授斯科特·阿倫森表示該成果展示了‘令人振奮的實(shí)驗(yàn)進(jìn)步’,?!毕愀邸赌先A早報》網(wǎng)站2017年5月3日報道稱。
在隨后兩年中,,關(guān)于量子這個概念,,并沒有從《參考消息》的報道中消失,相反,,潘建偉這個名字,,以及中國在量子領(lǐng)域的新突破,不斷出現(xiàn)在讀者的視線中,??梢哉f,這兩年來,,《參考消息》是中國量子科技發(fā)展的忠實(shí)記錄者,。
▲《參考消息》報道截圖
“墨子號”助力量子通信研究
在這里必須插一句,其實(shí)早在2016年8月,,中國就已經(jīng)將“墨子號”量子衛(wèi)星送入軌道,。“利用量子通信技術(shù),,這顆衛(wèi)星成功從太空發(fā)送了‘不可破譯’的密碼,。”美國《華盛頓郵報》網(wǎng)站曾在一篇文章中如是評價,。
換言之,,量子不僅可以用于計(jì)算,,也可以應(yīng)用于通信。
2017年6月17日,,在量子計(jì)算機(jī)宣布誕生的一個多月后,,《中國衛(wèi)星領(lǐng)跑“量子太空競賽”》的醒目標(biāo)題,赫然出現(xiàn)在《參考消息》頭版頭條的位置,。
報道配發(fā)的圖片——美國《科學(xué)》周刊一期以中國“墨子號”量子衛(wèi)星作為封面,,顯得異常醒目。
此前一天,,中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)潘建偉教授及其同事彭承志等組成的研究團(tuán)隊(duì)宣布,,在中國科學(xué)院空間科學(xué)戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(xiàng)的支持下,利用“墨子號”量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星在國際上率先成功實(shí)現(xiàn)了千公里級的星地雙向量子糾纏分發(fā),,并于此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了空間尺度下嚴(yán)格滿足“愛因斯坦定域性條件”的量子力學(xué)非定域性檢驗(yàn),,在空間量子物理研究方面取得重大突破。
國際權(quán)威學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)》以封面論文的形式發(fā)表了該成果,,審稿人稱該成果是“兼具潛在實(shí)際應(yīng)用和基礎(chǔ)科學(xué)研究重要性的重大技術(shù)突破”,。
當(dāng)時眾多海外媒體對此進(jìn)行了報道,其中的西班牙《阿貝賽報》網(wǎng)站以《中國距遠(yuǎn)程量子通信僅差一步》為題進(jìn)行了相關(guān)報道,。報道稱,,在取得這一里程碑式的成果后,距離實(shí)現(xiàn)上千公里的量子通信就只差一步了,。
這次科研成果的發(fā)布也引發(fā)全球相關(guān)領(lǐng)域的高度關(guān)注和熱議,。西班牙國家研究委員會研究員胡安·里波爾說:“這是非常重要的一個進(jìn)展?!奔幽么蠡F盧大學(xué)物理學(xué)家托馬斯·詹內(nèi)懷恩則稱:“這是一個重大成果,。他們提出大膽的想法,并取得了成功,?!眾W地利科學(xué)院物理學(xué)家安東·蔡林格表示,這一成果“顯示中國作出了正確決策”,。
▲資料圖片:在西藏阿里觀測站,,“墨子號”量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星過境,科研人員在做實(shí)驗(yàn),。(2016年12月10日攝,,合成照片)(新華社)
“中國成為量子通信領(lǐng)袖”
不過,面對各種贊譽(yù),,以潘建偉為代表的中國量子科學(xué)家們,,并沒有停下腳步。
2017年8月10日凌晨,,潘建偉,、彭承志團(tuán)隊(duì)聯(lián)合中科院上海技物所等單位宣布,“墨子號”在國際上首次成功實(shí)現(xiàn)了從衛(wèi)星到地面的量子密鑰分發(fā)和從地面到衛(wèi)星的量子隱形傳態(tài),。
中國科學(xué)院也在當(dāng)日凌晨宣布,,“墨子號”量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星用1年時間提前實(shí)現(xiàn)了既定2年完成的科學(xué)目標(biāo)。中國科學(xué)院院長白春禮說,,系列成果贏得巨大國際聲譽(yù),,標(biāo)志著中國在量子通信領(lǐng)域的研究在國際上達(dá)到全面領(lǐng)先的優(yōu)勢地位。
中國科研團(tuán)隊(duì)完成上述重要成果,,在線發(fā)表于國際權(quán)威學(xué)術(shù)期刊《自然》,,再次在全球相關(guān)領(lǐng)域引發(fā)轟動。
法國《世界報》在當(dāng)年8月15日發(fā)表了題為《中國成為量子通信領(lǐng)袖》的報道,。報道指出,,中國憑借2017年8月9日在英國《自然》周刊上發(fā)表的兩項(xiàng)成果確保了在量子通信這一未來通信技術(shù)領(lǐng)域的至上地位。再加上2017年6月16日在美國《科學(xué)》周刊發(fā)表的成果,,潘建偉帶領(lǐng)的團(tuán)隊(duì)完成了量子隱形傳態(tài),、量子糾纏分發(fā)和量子密鑰分發(fā)這三大實(shí)驗(yàn)。
歐洲最大量子信息實(shí)驗(yàn)室之一量子技術(shù)研究中心主任羅納德·漢松認(rèn)為:“真是了不起的進(jìn)展,。中國人的實(shí)驗(yàn)開啟了一個新時代,。他們完成了首批地空基礎(chǔ)量子任務(wù)。將遙遠(yuǎn)的系統(tǒng)通過量子連接起來已成為現(xiàn)實(shí),?!?/p>
▲資料圖片:2018年12月13日,中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)潘建偉教授在辦公室內(nèi)與“墨子號”量子衛(wèi)星模型合影,。(新華社)
中國加速度進(jìn)入量子時代
然而,,透過國際權(quán)威學(xué)術(shù)期刊發(fā)布中國在量子研究方面的重大成果的步伐,并未停止,。
國際權(quán)威學(xué)術(shù)期刊《物理評論快報》2018年1月19日以封面論文的形式,,介紹了2017年9月中國與奧地利科學(xué)家借助“墨子號”衛(wèi)星成功實(shí)施的世界首次量子保密的洲際視頻通話。
美國趣味科學(xué)網(wǎng)站當(dāng)時的報道稱之為“目前為止最大規(guī)模的中國量子加密網(wǎng)絡(luò)正式上線”,。
該報道稱,,一篇令人震驚的關(guān)于一項(xiàng)新研究的論文顯示,中國已經(jīng)擁有量子技術(shù),,可以跨越歐亞大陸,,在比以往任何時候都要長的距離上完成有用信息的完美加密傳輸。根據(jù)該論文,,量子密鑰可以通過衛(wèi)星傳輸,,對相隔萬里的城市間發(fā)送的信息進(jìn)行加密。
看到這么多成果接踵而至,你是不是有點(diǎn)“暈”,。據(jù)新華社報道,,其實(shí)對于量子時代的科學(xué)應(yīng)用,中國“量子人”團(tuán)隊(duì)有著明確的科研路線圖:通過量子通信研究,,從初步實(shí)現(xiàn)局域量子通信網(wǎng)絡(luò),,到實(shí)現(xiàn)多橫多縱的全球范圍量子通信網(wǎng)絡(luò);通過量子計(jì)算研究,,為大規(guī)模計(jì)算難題提供解決方案,,實(shí)現(xiàn)大數(shù)據(jù)時代信息的有效挖掘;通過量子精密測量研究,,實(shí)現(xiàn)新一代定位導(dǎo)航等,。
面對變幻莫測的量子世界,人們期待著量子科技開啟更美好的未來,?!秴⒖枷ⅰ穼⒁蝗缂韧娮C這一過程,祝愿正在進(jìn)行著不懈努力的中國的科學(xué)家們?nèi)〉眯碌耐黄婆c輝煌,。
▲資料圖片:2017年5月3日,,中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)潘建偉院士在上海宣布,中國科研團(tuán)隊(duì)成功構(gòu)建的光量子計(jì)算機(jī),,首次演示了超越早期經(jīng)典計(jì)算機(jī)的量子計(jì)算能力,。這是潘建偉院士在介紹“超導(dǎo)量子計(jì)算機(jī)路線圖”。(新華社)