長(zhǎng)沙晚報(bào)掌上長(zhǎng)沙10月17日訊 據(jù)央視新聞消息：量子科技，是國(guó)際最為關(guān)注的前沿?zé)狳c(diǎn)之一。“十三五”期間，我國(guó)成功發(fā)射了世界首顆量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星、建成世界首條千公里級(jí)量子干線、完成世界首 次洲際量子通信，在量子通信領(lǐng)域取得一系列重大進(jìn)展，使我國(guó)在國(guó)際量子通信領(lǐng)域的賽道上繼續(xù)保持領(lǐng)跑地位。

中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)教授 中國(guó)科學(xué)院院士 潘建偉：我們下一步的奮斗目標(biāo)就是希望把它（量子衛(wèi)星）本身的重量由600公斤、（量子光源）亮度100兆左右，突破到100公斤，可能的話到50公斤左右，讓亮度可以進(jìn)一步提高。

在位于安徽合肥的中國(guó)科學(xué)院量子信息與量子科技創(chuàng)新研究院，潘建偉院士和同事們正在研討量子衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)規(guī)劃。2016年，我國(guó)成功發(fā)射世界首顆量子通信實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星“墨子號(hào)”，并圓滿完成了星地量子密鑰分發(fā)等三大科學(xué)目標(biāo)。然而，要構(gòu)建天地一體化的全球量子通信網(wǎng)絡(luò)，量子通信還面臨很多急需攻關(guān)的技術(shù)。

中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)教授 中國(guó)科學(xué)院院士 潘建偉：我們這一兩年技術(shù)上有很好的進(jìn)步，我們的空地量子密鑰分發(fā)的線路的效率得到了大幅度的提升，所以從這樣一來(lái)，我們天上的載荷就可以做得更小了，就可以由原來(lái)的幾百公斤做到幾十公斤，這個(gè)成本就可以大幅度地由幾個(gè)億降低到千萬(wàn)的量級(jí)。我們希望明年能夠完成（微納量子星）正樣的研制，具備擇機(jī)發(fā)射的條件。

潘建偉介紹，通過(guò)“墨子號(hào)”與地面星地量子實(shí)驗(yàn)所積累的經(jīng)驗(yàn)，地面臺(tái)站也由原來(lái)的十多噸重降低到了百公斤量級(jí)。利用已經(jīng)超期服役兩年的“墨子號(hào)”，科研團(tuán)隊(duì)還在進(jìn)行量子精密測(cè)量、量子時(shí)頻傳遞等多項(xiàng)科學(xué)實(shí)驗(yàn)。

中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)教授 中國(guó)科學(xué)院院士 潘建偉：我們覺(jué)得一個(gè)好的東西，建議是能夠通過(guò)國(guó)際合作來(lái)推動(dòng)整個(gè)領(lǐng)域的發(fā)展，后面我們可能會(huì)跟我們意大利的同事、印度的同事、加拿大的同事然后還有俄羅斯的同事一起合作，再進(jìn)一步做一些相關(guān)的實(shí)驗(yàn)，來(lái)確認(rèn)它是不是能夠很好地把信號(hào)送到各個(gè)地區(qū)的地面站，為我們后面推動(dòng)實(shí)用星的研制能夠積累更多的經(jīng)驗(yàn)。

中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)教授 “墨子號(hào)”科學(xué)應(yīng)用系統(tǒng)總工程師 彭承志：除了圍繞墨子號(hào)現(xiàn)在正在做的這樣一些物理的和通信的這樣的一些實(shí)驗(yàn)之外，我們更重要的精力轉(zhuǎn)向了下一代的空間量子通信的網(wǎng)絡(luò)的研究。這就包括未來(lái)要把這個(gè)量子通信（衛(wèi)星）推向中高軌，甚至于到（地球）同步軌道，到那個(gè)時(shí)候我們就能夠?qū)崿F(xiàn)24小時(shí)全天時(shí)的這種量子通信了。

量子是質(zhì)量、能量等各種物理量的基本單元，比如光子、原子等基本粒子都被統(tǒng)稱為量子。與宏觀世界不一樣，處于微觀世界的量子具有糾纏、疊加等很多特性，所以將量子技術(shù)應(yīng)用到保密通信、超 強(qiáng)計(jì)算、精密測(cè)量等諸多領(lǐng)域，可以實(shí)現(xiàn)很多經(jīng)典信息技術(shù)所不能完成的任務(wù)。

十三五期間，世界首條千公里級(jí)量子保密通信干線——京滬干線建成啟用，與“墨子號(hào)”相結(jié)合，我國(guó)成功實(shí)現(xiàn)世界首 次洲際量子保密通信。就在今年，潘建偉研究團(tuán)隊(duì)還將無(wú)中繼光纖量子密鑰分發(fā)的世界距離拓展到了500公里，并成功實(shí)現(xiàn)了千公里級(jí)基于糾纏的量子保密通信，在量子信息領(lǐng)域取得了一系列重大進(jìn)展。

除了量子保密通信外，量子科技的另一個(gè)重大應(yīng)用前景就是量子計(jì)算。量子計(jì)算被稱作“自然賦予人類的終 極計(jì)算能力”，如果將傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)的速度比作“自行車”，量子計(jì)算機(jī)的速度則可能是“飛機(jī)”。在量子計(jì)算領(lǐng)域，科研團(tuán)隊(duì)正在進(jìn)行怎樣的技術(shù)攻關(guān)？量子科技的發(fā)展有著怎樣的戰(zhàn)略規(guī)劃？

總臺(tái)央視記者 帥俊全：我現(xiàn)在就是在光量子計(jì)算實(shí)驗(yàn)室，研究團(tuán)隊(duì)正在進(jìn)行攻關(guān)的就是50個(gè)光子的量子計(jì)算研究。量子計(jì)算的速度，它其實(shí)是隨著可操縱光子的數(shù)目的增多而呈指數(shù)級(jí)的上升，所以一旦50個(gè)光子的量子計(jì)算研究實(shí)現(xiàn)成功的話，它對(duì)特定問(wèn)題的計(jì)算速度就能夠達(dá)到現(xiàn)有的超級(jí)計(jì)算機(jī)的百萬(wàn)億倍之多。

2017年，我國(guó)科學(xué)家成功實(shí)現(xiàn)十個(gè)光量子比特的糾纏操縱，研制出了世界首臺(tái)超越早期經(jīng)典計(jì)算機(jī)的光量子計(jì)算機(jī)。隨后，研究團(tuán)隊(duì)又通過(guò)多項(xiàng)技術(shù)攻關(guān)、成功實(shí)現(xiàn)了18個(gè)光量子比特的糾纏操縱，進(jìn)一步刷新了該領(lǐng)域的世界紀(jì)錄。

中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)教授 中國(guó)科學(xué)院院士 潘建偉：最近正在做相關(guān)的實(shí)驗(yàn)，那么這個(gè)實(shí)驗(yàn)我們是非常有信心的，希望能夠?qū)崿F(xiàn)50個(gè)光子的相干操縱。那么實(shí)現(xiàn)之后，它其實(shí)就是說(shuō)我們?cè)诹孔佑?jì)算里面有一個(gè)指標(biāo)性的里程碑。也就能說(shuō)明我們到底能不能比超級(jí)計(jì)算機(jī)算得快。與此同時(shí)，我們最近正在測(cè)試就是60個(gè)比特的超導(dǎo)量子計(jì)算系統(tǒng)，希望能夠在不久的將來(lái)有比較好的成果。

量子計(jì)算被認(rèn)為是未來(lái)推動(dòng)高速信息處理的顛覆性技術(shù)，有望在密碼分析、長(zhǎng)周期天氣預(yù)報(bào)、石油勘探和藥物設(shè)計(jì)等領(lǐng)域發(fā)揮重大作用。目前國(guó)際上對(duì)于量子計(jì)算的研究有很多方案，光子、超冷原子和超導(dǎo)線路等三大體系最受關(guān)注。潘建偉介紹，實(shí)現(xiàn)可編程可通用的量子計(jì)算機(jī)或許還需要二十年甚至更長(zhǎng)的研究攻關(guān)，但專門(mén)用于解決一些特定問(wèn)題的量子模擬機(jī)已經(jīng)顯示出了超 強(qiáng)的計(jì)算能力。

中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)教授 中國(guó)科學(xué)院院士 潘建偉：我們說(shuō)五年之內(nèi)，量子通信方面，我們要推廣它的實(shí)用化，所以首先要實(shí)現(xiàn)地面設(shè)備的小型化和成本的大規(guī)模降低和量子衛(wèi)星的實(shí)用化，這是一方面。第二方面在量子計(jì)算方面，我們會(huì)在完成（量子）稱霸的基礎(chǔ)之上，完成一些有價(jià)值的專用量子計(jì)算機(jī)的研制，可以來(lái)解決一些在傳統(tǒng)超級(jí)計(jì)算機(jī)里面解決不了的又是有價(jià)值的科學(xué)問(wèn)題，這是我們“十四五”（期間）在量子計(jì)算機(jī)方面提出來(lái)的一個(gè)目標(biāo)。量子精密測(cè)量剛剛開(kāi)始開(kāi)花結(jié)果，我們希望能夠通過(guò)“十四五”（期間）的努力，也能夠走到國(guó)際的第 一方陣。