...微觀世界」 抓「關鍵變量」——我國科學家與量子「糾纏」的故事

（在習近平新時代中國特色社會主義思想指引下——新時代新作為新篇章·習近平總書記關切事）

探「微觀世界」　抓「關鍵變量」——我國科學家與量子「糾纏」的故事

　　新華社合肥10月27日電 題：探「微觀世界」　抓「關鍵變量」——我國科學家與量子「糾纏」的故事

　　新華社記者劉菁、陳芳、徐海濤

　　約一個世紀前，「上帝到底擲不擲骰子」的愛因斯坦-玻爾論戰，為人類開啟了量子世界之門。

　　進入21世紀，量子科技發展突飛猛進。習近平總書記指出，加快發展量子科技，對促進高質量發展、保障國家安全具有非常重要的作用。

　　要讓量子技術這個決勝未來的關鍵掌握在中國人手中！這是「中國量子軍團」心中的夢想火種。

　　這是在安徽創新館拍攝的「墨子號」量子衛星模型（8月25日攝）。 新華社記者 劉軍喜 攝

　　120年前量子論誕生之時，中國只能做看客。而今，憑藉一批科學家取得的多光子糾纏、量子反常霍爾效應、「墨子號」衛星等突破，中國已成為全球「第二次量子革命」的重要推動者與引領者。

　　百年量子，探究微觀世界推動人類文明

　　10月23日11時，清華大學物理系一間普通辦公室，陽光穿過窗戶灑滿書桌。中科院院士薛其坤正伏案工作，他關注著世界量子科研的新進展，也思考著如何加快培養青年人才。

　　圖為薛其坤（資料照片）。新華社記者 李賀 攝

　　個子不高、鄉音濃濃，從沂蒙山區走出來的薛其坤，樸實而風趣。奮鬥與執著，是無數次接近真理的過程，也是他量子路上的人生信條。

　　量子反常霍爾效應——全球物理學最熱門的課題之一，因薛其坤團隊的首次成功觀測，中國標註了量子研究新高度。這項成果將推動新一代低能耗電子器件發展，加速信息革命進程。

　　1900年，德國物理學家普朗克提出量子論，如今它與相對論並稱現代物理學兩大支柱。但20世紀初，量子論以其「怪異」「悖論」引起軒然大波。

　　中科院院士潘建偉在辦公室內與「墨子號」量子衛星模型合影（2018年12月13日攝）。 新華社記者 張端 攝

　　「什麼糾纏、疊加，量子理論為什麼這麼怪？」1992年，一個名叫潘建偉的中國科學技術大學本科生，在畢業論文中向量子論發起挑戰。始於此，他迷上了微觀世界的奧妙與未知，一生與量子「糾纏」。

　　20世紀，量子論催生出核能、雷射、半導體，進而發展出計算機、手機、網際網路，史稱第一次量子革命。21世紀以來，新發現、新技術密集湧現，「第二次量子革命的戰鼓已敲響！」英國《自然》雜誌說。

　　量子科技的潛力難以想像：量子通信理論上可做到絕對保密，量子計算讓運算能力指數級增長，量子測量則將精度提升至「原子級」。

　　世界競逐因此你追我趕。

　　這是中國科學技術大學展示的「高速量子密鑰生成終端」模型（2019年8月22日攝）。 新華社記者 劉軍喜 攝

　　創新自信，中國崛起為世界「量子勁旅」

　　2000多年前的墨子不會想到，他的名字有朝一日會成為中國科技創新的一個標誌。

　　全球首顆量子衛星「墨子號」於2016年發射，這意味著，中國將「絕對保密」的量子通信向實用化推進了一大步。

　　中科院院士潘建偉在實驗室內了解科研情況（2016年2月25日攝）。 新華社記者 劉軍喜 攝

　　41歲當選院士，46歲帶領團隊發射「墨子號」，47歲建成世界首條量子通信幹線「京滬幹線」……如今已名震國際學界的潘建偉認為，能擁抱「中國機遇」，是他最大的幸運。

　　當前，量子科技已是多國戰略布局的重點。但很少有人知道，研究量子有多難。

　　中科院院士王建宇比喻，實現量子衛星「天地實驗」，「相當於人在萬米高空，把硬幣扔進地面的一個儲錢罐。」

　　中科大教授郭國平說，研製量子計算機，就像「用原子壘起一座金字塔」。

　　中國量子信息研究起步比發達國家晚了約20年。但21世紀以來，中國異軍突起，取得了多項重大原創成果——

　　科研人員在中國科學技術大學先進技術研究院量子通信「京滬幹線」總控中心工作（2017年9月29日攝）。 新華社記者 劉軍喜 攝

　　多次刷新量子糾纏數量的世界紀錄，2013年首次觀測到量子反常霍爾效應，2017年開通「京滬幹線」實現世界首次洲際量子保密通信……

　　英國《自然》雜誌評價，中國在量子領域，「從10年前不起眼的國家發展為現在的世界勁旅」。

　　「中國量子科研正處在黃金時代。」「墨子號」副總設計師彭承志說，日益強大的國力、催人奮進的氛圍是根本保障。

　　關鍵變量，小小量子有望撬動遠大未來

　　科研人員在中國科學技術大學自旋量子計算研究室內工作（2019年8月22日攝）。 新華社記者 劉軍喜 攝

　　創新決勝未來，人才關乎成敗。

　　日前，2020國際量子大會召開，吸引了全球103個國家和地區數千名學者參會，38歲的中科大教授陸朝陽任組委會主席。

　　越來越多的青年闖入微觀世界，在與量子的「糾纏」中嶄露鋒芒，「敢於冒險」的火花在創新中綻放。

　　34歲的中科大教授林毅恆，成功製備出原子和分子間「跨界」量子糾纏；合肥本源量子公司董事長孔偉成是個「90後」，目標是3年內研製出50到100比特的量子計算機……

　　習近平總書記強調，當今世界正經歷百年未有之大變局，科技創新是其中一個關鍵變量。

　　目前，量子科技處於從實驗室邁向市場的關鍵期。我國量子科技發展存在不少短板，面臨多重挑戰。

　　潘建偉認為，我國量子通信研究水平國際領先，量子計算與發達國家處於同一水平線，量子測量還有差距。「我們必須統籌創新要素，牢牢掌握創新和發展主動權！」

　　「像嬰兒一樣，剛學走路的時候跌跌撞撞，之後便會健步如飛走上大道。」中科院院士郭光燦認為，應搶抓機遇推動量子應用。

　　抓關鍵變量，增發展動能。

　　這是正在建設中的中科院量子信息與量子科技創新研究院（無人機照片，4月13日攝）。 新華社記者 黃博涵 攝

　　在北京，成立了量子信息科學研究院推動產業化；在安徽合肥，產業聚集的「量子大街」初具規模；在山東濟南，規劃到2030年實現量子產業規模300億元……

　　「萊特兄弟發明的第一架飛機只飛了12秒，但它證明了人類能飛上天空。」陸朝陽說，隨著對量子規律更深刻的認識，量子科學將開啟人類更美好的未來。