剛剛中國科學家實現 「量子霸權」!今天就來講講他們的故事

2020-12-06 華人星光

華人星光(ID:hrxg2020)原創內容

作者:華人星光

轉載請聯繫後臺授權

剛剛傳來重磅消息,

12月4日,中國科學技術大學團隊,

構建的一套光量子計算系統,

取得重要突破,

成果已經登上國際頂尖科刊《科學》,

求解速度,

達到目前全球最快超級計算機的,

一百萬億倍!

這意味著,

中國科學家第一次實現 「量子霸權」!

而實現量子霸權的團隊領頭人,

正是中國的量子之父潘建偉、

和他被稱為「量子鬼才」的學生陸朝陽

潘建偉

陸朝陽

1993年,量子領域春風吹遍了歐美,

美國研究人員提出了量子通信理論,

歐盟、日本也都開始集中力量研究,

唯有我國,

因人才匱乏,追趕得十分辛苦。

直到潘建偉橫空出世。

1996年,

潘建偉來到奧地利因斯布魯克大學,

攻讀博士,

泰鬥級導師安東塞林格問他:

「年輕人,你的目標是什麼?」

他不假思索:

「我想要在中國,

建一個世界領先的量子物理實驗室。」

這一句,

不光飽含一位年輕的科技學者,

對量子科技的熱愛,

更意味著一個中國青年,

為祖國的科技事業開疆拓土的決心!

僅僅一年之後,

潘建偉的論文「實驗量子隱形傳態」,

就被《科學》雜誌評為,

年度全球十大科技進展;

還和「愛因斯坦建立相對論」一起,

被《自然》雜誌選為:

「百年物理學21篇經典論文」;

接著,

他參與的「量子態隱形傳輸」項目,

獲得重大突破,

這一實驗被學術界公認為,

量子信息實驗領域的開山之作。

學界為此轟動一時。

這一年,他才27歲,

量子江湖,

從此有了他風起雲湧的傳奇!

2001年,潘建偉歸國,

他克服重重困難,

終於在中科大組建了,

量子物理與量子信息實驗室。

接著,他當了七年的「搬運工」,

上演了「乾坤大挪移」,

一點點將海德堡大學的實驗室,

搬回中國科大,

「搬家清單」足足列了120頁,

大到雷射器,小到12毫米的鏡片,

全部搬回了國內!

當時一家德國媒體採訪潘建偉,

問他:「為什麼回去?」

他回答說:

「我們熱愛科學,但我們更愛祖國。」

2006年,

全世界只有三家科研小組,

實現了「誘騙態」量子密鑰分發實驗:

美國洛斯阿拉莫斯國家實驗室,

歐洲慕尼黑維也納大學聯合小組,

還有後來居上的中國潘建偉小組!

量子通信走向應用的大門,

被他們推開了!

2008年,

潘建偉科研團隊成功組建了,

世界上第一個

3節點鏈狀光量子電話網;

2009年,

潘建偉團隊建成了,

世界上第一個,

全通型量子通信網絡原型。

量子領域,我們本是最落後的,

可是最終,

我們跑贏了日本、

跑贏了歐洲、

跑贏了美國!

2005年,

潘建偉榮獲歐洲物理學會菲涅爾獎,

這一獎項以19世紀

最偉大的光學家菲涅爾名字命名,

潘建偉,

是這一獎項的第一位中國科學家,

曾被稱為「離諾貝爾最近的中國人」。

12年後,菲涅爾獎的桂冠,

再度被中國人摘走,

這次的獲獎者,

是潘建偉的得意門生陸朝陽。

陸朝陽16歲那年,

聽了一場潘建偉的報告,

頓時被神秘詭譎的量子世界所吸引,

他決定以此作為發展方向。

沒想到的是,

這個決定讓未來的中國量子領域,

又多了一個屬於「陸朝陽」的傳說!

18歲,

陸朝陽順利考入中國科技大學物理系,

畢業後直接被保送到國家實驗室,

而他的導師正是潘建偉。

作為潘教授的大弟子,

陸朝陽被寄予厚望,

給他的科研任務也極為重要艱難,

他要負責重建光學實驗平臺,

並且升級到具備操縱六光子糾纏的能力。

要知道,六光子糾纏的操縱,

數十年來在國際上還沒人實現過!

名師出高徒,

陸朝陽交出的答卷驚豔了全世界:

他不僅成功製備了六光子糾纏態,

還在國際上,

第一次實驗了對六光子糾纏的操縱,

直接刷新了多光子糾纏,

和光學量子計算領域的兩項世界紀錄。

這一年,他只有24歲!

在國際上為中國的量子領域,

奪得一席之地。

世界驚呼:

陸朝陽的出現,意味著中國,

或誕生了最年輕的未來量子精英!

在這之後,陸朝陽,

成為在量子世界裡打怪升級的超級玩家。

這位驚才豔豔的少年,

一路在國際「過關斬將」,

為中國贏得一次次科研尊榮!

是他,

四次刷新光子糾纏的世界紀錄;

也是他,在世界上,

第一次實現單光子多自由度量子隱形傳態;

還是他,

全球第一次開創量子點脈衝共振螢光技術!

西方世界沸騰了,

稱他是「操縱光子的巫師」,

還有的國際大拿,

幽默地說他是「量子鬼才」。

28歲那年,陸朝陽,

成為中國科技大學最年輕的正教授。

而他經過12年的努力,

終於控制住了10個光子!

也由此,

世界上第一臺光量子計算機原型機,

誕生在中國,誕生在陸朝陽的實驗室。

努力了幾十年,

都無法操控8個光子的科學家們,

看著年僅35歲的陸朝陽玩轉10個光子,

也只得搖頭嘆息:

「鬼才!他簡直就是個魔術師!」

2016年,在潘建偉和陸朝陽的帶領下,

我國發射了,

世界上第一顆量子科學試驗衛星。

外媒稱:「沉寂千年的中國,

誓回文明創新之巔。」

師徒二人,強強出手,

攪動世界光學風雲!

而今,潘建偉和陸朝陽,

又一起驚豔了世界。12月4日,中國科學技術大學團隊,

構建的一套光量子計算系統,

取得重要突破,

成果登上國際頂尖科刊《科學》,

求解速度,

達到目前全球最快超級計算機的,

一百萬億倍!

德國馬克斯·普朗克量子光學研究所,

理論部主任西拉克表示:

「這是一個巨大的技術突破」;

美國德克薩斯大學奧斯汀分校,

計算機科學教授斯科特·亞倫森說:

「我有點驚訝,因為這項實驗非常困難。」

《科學》雜誌權威審稿人評價,

」是一個最先進的實驗。」

新時代,

量子技術成為極其重要的「高地」,

假如戰爭爆發,

普通衛星一旦被挾持,竊密,

國家的信息安全網將毀於一旦。

但量子衛星,量子技術,

卻可以徹底杜絕間諜竊聽和破解!

所以進入2020年,

歐美紛紛在量子領域開始發力,

美國之後,

俄羅斯宣布成立國家量子實驗室;

歐洲14個機構聯合開發了,

歐洲第一臺雲量子計算機

法國宣布啟動量子生態系統的創建,

英國宣布將用量子密鑰構建安全網絡,

日本正準備一個,

全球量子密碼通信網絡研究項目

......

而我們中國,

在潘建偉和陸朝陽的努力下,

今時今日實現了量子霸權!

從前,因為有潘建偉,

我們的量子學艱難起步;

今天,因為有陸朝陽,

在量子領域,

全世界已經沒有人能小瞧中國人!

陸朝陽和潘建偉做實驗

身臨碧海,心棲蒼梧,

腳踏大地,仰望星空,

以勇往直前的鬥志,

做前無古人的事業。

中華民族,

正因有潘建偉這樣的科研領路人,

有陸朝陽這樣年輕優秀的接棒者,

才能從遍地荒蕪中奔向星辰大海!

今天,

讓我們一起向潘院士,陸教授,

致以深深的敬意!

未來的中國,

必將用科技星星之火,

點燃一個屬於中華民族的偉大時代!

— END —

圖片來源於網絡,版權歸原作者所有

本文由華人星光原創

轉載請聯繫後臺授權,侵權必究

相關焦點

  • 剛剛中國實現 「量子霸權」!東方「量子雙雄」驚豔世界!
    這意味著,中國科學家第一次實現 「量子霸權」!而實現量子霸權的團隊領頭人,正是中國的量子之父潘建偉、和他被稱為「量子鬼才」的學生陸朝陽!量子通信走向應用的大門,被他們推開了!也由此,世界上第一臺光量子計算機原型機,誕生在中國,誕生在陸朝陽的實驗室。努力了幾十年,都無法操控8個光子的科學家們,看著年僅35歲的陸朝陽玩轉10個光子,也只得搖頭嘆息:「鬼才!他簡直就是個魔術師!」
  • 量子計算為何又被稱為量子霸權,實現量子霸權對未來產生哪些影響
    什麼是「量子霸權」,為何要用霸權二字來形容計算機,量子霸權真有比核武器還大的制霸和威懾能力嗎,誰又能在這場事關國家命運的生死時速中率先實現真正實用化的「量子霸權」?2019年,谷歌在實驗室實現了53個量子比特的操控,宣布率先實現「量子霸權」。
  • 中國量子計算原型機「九章」問世,實現「量子霸權」
    實現「量子霸權」的兩種路徑由於量子計算機在原理上具有超快的並行計算能力,在一些具有重大社會和經濟價值的問題方面相比經典計算機可實現指數級別的加速。一般來講,「玻色取樣」是指,在n個全同玻色子經過一個幹涉儀後,對n個玻色子的整個輸出態空間進行採樣的問題。計算機科學家S.Aaronson和A.Arkhipov於2013年提出一種快速計算矩陣的常值方法,主要原理是對經過線性器件處理的玻色子的概率分布進行抽樣分析,從而可以很快的求出一個n x n維矩陣常值的方法。
  • 量子計算理論專家Scott Aaronson解讀「谷歌實現量子霸權」,你看懂了嗎? | 新智元
    今天,著名理論計算機科學家Scott Aaronson就谷歌的「量子霸權」研究進行了FAQ解答,Scott曾是「D-Wave 首席懷疑官」,但他十分肯定谷歌的量子霸權研究。註:風雲之聲內容可以通過語音播放啦!
  • 中科大「九章」歷史性突破,但實現真正的量子霸權還有多遠?
    今天,我國的量子科技領域就迎來了歷史性的突破,中國科學技術大學潘建偉、陸朝陽等組成的研究團隊與中科院上海微系統所、國家並行計算機工程技術研究中心合作,構建了76個光子100個模式的量子計算原型機「九章」,實現了具有實用前景的「高斯玻色取樣」任務的快速求解。相關成果登上了《Science》雜誌。
  • 中國實現100萬倍谷歌量子霸權了?還是媒體集體誤讀?
    從量子霸權說起量子霸權(Quantum Supremacy),又叫量子優越性。原義指量子計算機系統在解決問題上,超過了現有的最強經典計算機(傳統的電子計算機),哪怕這個問題是一個沒有實際用途的問題,就稱量子計算機實現了量子霸權(量子優勢)。
  • 中國實現100萬倍谷歌量子霸權,部分報導有誤
    從量子霸權說起量子霸權(Quantum Supremacy),又叫量子優越性。原義指量子計算機系統在解決問題上,超過了現有的最強經典計算機(傳統的電子計算機),哪怕這個問題是一個沒有實際用途的問題,就稱量子計算機實現了量子霸權(量子優勢)。由於IBM的倡導,量子霸權在中文翻譯中更多被譯為量子優越性。
  • 超越美國谷歌,中國科學家取得裡程碑式突破,實現"量子霸權"
    據觀察者網12月4日報導,中國數名精英科學家們共同構建的量子計算原型機"九章"正式問世。這標誌著中國取得了裡程碑式突破,實現真正的"量子霸權"。"九章"量子計算機的算力全球領先,處理高斯玻色取樣的速度比世界第一超算提升了一百萬億倍,與谷歌的"懸鈴木"量子計算原型機相比也更勝一籌。
  • 實現「量子霸權」:了不起的「九章」計算機
    近日,我國在量子計算領域取得了裡程碑式的突破。中國科學技術大學宣稱該校學者潘建偉帶領的團隊成功構建了76個光子的量子計算原型機「九章」,實現了具有實用前景的「高斯玻色取樣」任務的快速求解。這一成果牢固確立了我國在國際量子計算研究中的第一方陣地位。
  • 一次看懂「量子霸權」,中國「量子軍團」後來居上
    「量子霸權」的各個階段第一個階段就是「量子霸權」階段,你們沒看錯專用型量子計算機針對特定問題的計算能力超越所有經典計算機,科學家將這一成就稱為「量子霸權」。看到這裡大家是否有些失望?一般實現量子霸權需要大約50個量子比特的相干操縱,這在2011年由美國物理學家提出,意指當量子計算機發展到50個比特時,計算能力將超越全球最快的超級計算機,實現「稱霸」。第二個階段是實用化量子模擬機階段。
  • 實現「量子霸權」:了不起的「九章」計算機
    極客網·極客觀察12月7日 近日,我國在量子計算領域取得了裡程碑式的突破。中國科學技術大學宣稱該校學者潘建偉帶領的團隊成功構建了76個光子的量子計算原型機「九章」,實現了具有實用前景的「高斯玻色取樣」任務的快速求解。這一成果牢固確立了我國在國際量子計算研究中的第一方陣地位。
  • 中國科學家實現「量子霸權」
    、國家並行計算機工程技術研究中心合作,構建了76個光子的量子計算原型機「九章」,實現了具有實用前景的「高斯玻色取樣」任務的快速求解。根據現有理論,該量子計算系統處理高斯玻色取樣的速度比目前最快的超級計算機快一百萬億倍(「九章」一分鐘完成的任務,超級計算機需要一億年)。等效地,其速度比去年穀歌發布的53個超導比特量子計算原型機「懸鈴木」快一百億倍。這一成果使得我國成功達到了量子計算研究的第一個裡程碑:量子計算優越性(國外也稱之為「量子霸權」)。
  • 中國量子霸權成果遭谷歌量子計算之父質疑
    科學家們對九章實現量子優越性的努力表示讚賞,但它是否可編程和實用?在當今的全球科學事業中,這種情況通常要等到全世界的科學家群體能夠發表意見時才會發生,特別是在量子科學這樣複雜的領域。而這個共同體開始對中國的量子霸權主張進行評價。約翰-馬蒂尼斯(John Martinis),他的團隊去年領導谷歌在量子霸權上的努力,他說,最新的量子霸權努力 "陪審團還沒出來"。
  • 「量子霸權」在「霸權」什麼?
    就在近日,中國團隊宣布量子計算機「九章」問世,挑戰谷歌「量子霸權」實現算力全球領先。「九章」作為一臺76個光子100個模式的量子計算機,其處理「高斯玻色取樣」的速度比目前最快的超級計算機「富嶽」快一百萬億倍。史上第一次,一臺利用光子構建的量子計算機的表現超越了運算速度最快的經典超級計算機。
  • 中國為何能以領先美國百億倍的方式實現量子霸權?俄專家給出答案
    「量子霸權」,讓全球為之震撼,2019年還是美國科學家的成果橫掃全球媒體,為何中國量子技術就這樣悄然的反超?美國科學期刊《科學美國人》坦言,人類科學家第二次實現「量子霸權」由中國人完成,遠超美國人。中國量子計算機超過美國人的程度到底有多大?
  • 實現「量子霸權」,糾纏態製備是關鍵
    科技日報記者 吳長鋒5光量子比特糾纏、6光量子比特糾纏、8光量子比特糾纏、10光量子比特糾纏、18光量子比特糾纏……中國科學技術大學教授潘建偉團隊不斷刷新著光量子比特糾纏數目的世界紀錄。用於創建和驗證由6個光子和3個d.o.f組成的18量子比特GHZ態的方案和實驗裝置。
  • 「量子霸權」來了,中國如何發力
    圖片來源:視覺中國「量子霸權」一石激起千層浪。10月24日,《自然》雜誌刊發了谷歌公司的一篇論文。在該論文中谷歌表示,其開發出一款54量子比特數(其中53個量子比特可用)的超導量子晶片「Sycamore」。基於Sycamore,谷歌對一個53比特、20深度的電路採樣一百萬次只需200秒。目前最強的經典超級計算機Summit要得到類似的結果,則需要一萬年。
  • 一文讀懂「量子霸權」|量子計算機|算法_網易訂閱
    如果人類擁有了更多的量子比特,但它們相互聯繫時會有很高的錯誤率,那麼它們不見得比錯誤率較低的只有5個量子比特的機器強大。」  量子霸權的實現路徑  量子霸權概念提出後,各國科學家們提出了很多種實驗和理論方案。MIT的Aram Harrow等人在2017年列出五條實現量子霸權的條件:  1、首先這個計算任務必須定義明確。
  • 量子科學是未來的最大變量和地位霸權
    第二次「量子科技革命」的實質性進展。下圖是崔巍教授幫助整理的,羅列了自1984年「量子通信BB84協議」提出至今量子科技取得的主要進展。從這個表可以看出,自1984年到現在30餘年,量子科技的主要領域集中在量子通信、因數分解、算法、計算機、保密通訊等等。今天講「納米技術」,講7nm。新冠病毒是100nm,1nm是頭髮直徑的幾萬分之一。
  • 「量子霸權」指的是什麼?
    美國宣布實現「量子霸權」2019年10月23日,谷歌的重磅工作「利用可編程超導處理器實現量子霸權」被正式刊文介紹。該文表示谷歌開發出的一款54量子比特的超導量子晶片「Sycamore」對隨機量子線路採樣100萬次只需200秒,而目前最強的傳統超級計算機Summit要得到類似的結果需要長達1萬年。