長沙晚報掌上長沙10月17日訊 據(jù)央視新聞消息：量子科技，是國際最為關(guān)注的前沿?zé)狳c之一?！笆濉逼陂g，我國成功發(fā)射了世界首顆量子科學(xué)實驗衛(wèi)星、建成世界首條千公里級量子干線、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展，使我國在國際量子通信領(lǐng)域的賽道上繼續(xù)保持領(lǐng)跑地位。

中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)教授 中國科學(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，讓亮度可以進一步提高。

在位于安徽合肥的中國科學(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，我國成功發(fā)射世界首顆量子通信實驗衛(wèi)星“墨子號”，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)。

中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)教授 中國科學(xué)院院士 潘建偉：我們這一兩年技術(shù)上有很好的進步，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，我們天上的載荷就可以做得更小了，就可以由原來的幾百公斤做到幾十公斤，這個成本就可以大幅度地由幾個億降低到千萬的量級。我們希望明年能夠完成（微納量子星）正樣的研制，具備擇機發(fā)射的條件。

潘建偉介紹，通過“墨子號”與地面星地量子實驗所積累的經(jīng)驗，地面臺站也由原來的十多噸重降低到了百公斤量級。利用已經(jīng)超期服役兩年的“墨子號”，科研團隊還在進行量子精密測量、量子時頻傳遞等多項科學(xué)實驗。

中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)教授 中國科學(xué)院院士 潘建偉：我們覺得一個好的東西，建議是能夠通過國際合作來推動整個領(lǐng)域的發(fā)展，后面我們可能會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，再進一步做一些相關(guān)的實驗，來確認(rèn)它是不是能夠很好地把信號送到各個地區(qū)的地面站，為我們后面推動實用星的研制能夠積累更多的經(jīng)驗。

中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)教授 “墨子號”科學(xué)應(yīng)用系統(tǒng)總工程師 彭承志：除了圍繞墨子號現(xiàn)在正在做的這樣一些物理的和通信的這樣的一些實驗之外，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。這就包括未來要把這個量子通信（衛(wèi)星）推向中高軌，甚至于到（地球）同步軌道，到那個時候我們就能夠?qū)崿F(xiàn)24小時全天時的這種量子通信了。

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 強計算、精密測量等諸多領(lǐng)域，可以實現(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，世界首條千公里級量子保密通信干線——京滬干線建成啟用，與“墨子號”相結(jié)合，我國成功實現(xiàn)世界首 次洲際量子保密通信。就在今年，潘建偉研究團隊還將無中繼光纖量子密鑰分發(fā)的世界距離拓展到了500公里，并成功實現(xiàn)了千公里級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展。

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

總臺央視記者 帥俊全：我現(xiàn)在就是在光量子計算實驗室，研究團隊正在進行攻關(guān)的就是50個光子的量子計算研究。量子計算的速度，它其實是隨著可操縱光子的數(shù)目的增多而呈指數(shù)級的上升，所以一旦50個光子的量子計算研究實現(xiàn)成功的話，它對特定問題的計算速度就能夠達到現(xiàn)有的超級計算機的百萬億倍之多。

2017年，我國科學(xué)家成功實現(xiàn)十個光量子比特的糾纏操縱，研制出了世界首臺超越早期經(jīng)典計算機的光量子計算機。隨后，研究團隊又通過多項技術(shù)攻關(guān)、成功實現(xiàn)了18個光量子比特的糾纏操縱，進一步刷新了該領(lǐng)域的世界紀(jì)錄。

中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)教授 中國科學(xué)院院士 潘建偉：最近正在做相關(guān)的實驗，那么這個實驗我們是非常有信心的，希望能夠?qū)崿F(xiàn)50個光子的相干操縱。那么實現(xiàn)之后，它其實就是說我們在量子計算里面有一個指標(biāo)性的里程碑。也就能說明我們到底能不能比超級計算機算得快。與此同時，我們最近正在測試就是60個比特的超導(dǎo)量子計算系統(tǒng)，希望能夠在不久的將來有比較好的成果。

量子計算被認(rèn)為是未來推動高速信息處理的顛覆性技術(shù)，有望在密碼分析、長周期天氣預(yù)報、石油勘探和藥物設(shè)計等領(lǐng)域發(fā)揮重大作用。目前國際上對于量子計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，實現(xiàn)可編程可通用的量子計算機或許還需要二十年甚至更長的研究攻關(guān)，但專門用于解決一些特定問題的量子模擬機已經(jīng)顯示出了超 強的計算能力。

中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)教授 中國科學(xué)院院士 潘建偉：我們說五年之內(nèi)，量子通信方面，我們要推廣它的實用化，所以首先要實現(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)星的實用化，這是一方面。第二方面在量子計算方面，我們會在完成（量子）稱霸的基礎(chǔ)之上，完成一些有價值的專用量子計算機的研制，可以來解決一些在傳統(tǒng)超級計算機里面解決不了的又是有價值的科學(xué)問題，這是我們“十四五”（期間）在量子計算機方面提出來的一個目標(biāo)。量子精密測量剛剛開始開花結(jié)果，我們希望能夠通過“十四五”（期間）的努力，也能夠走到國際的第 一方陣。