美國量子領域開始發力,欲與中國一較高低,潘院士立下不世之功

2020-12-03 航空新視覺

在去年中國和奧地利皇家科學院首次進行了量子加密視頻通話,這也是世界上首次進行量子視頻對話。這次測試的距離達到了數千公裡,測試結果也向外界證實量子技術的可行性。雖然量子技術在二戰時期就已經提出了相關的理論和概念,但是真正將其實現的卻是中國人。中國在量子領域的進步已經讓美國人感到了震驚,為了能夠保證在未來能夠領先或者與中國齊頭並進,美國人在量子領域也開始發力,在前不久美國國會通過的議案中就證實了美國將會開始投入大量的人力物力來研發。

在1993年,美國IBM公司中的六位科學家組成的國際小組在一次實驗中證實了量子通信技術的可行性,在隨後的幾年中,其他科學家已經在各種系統中實驗性地展示了傳送,包括單光子,相干光場,核自旋和被捕獲的離子。但是有部分科學家認為量子通信技術違反了量子力學的不確定性原理,所以對於量子通信技術的研發工作國外一直都沒有太過於重視,這也使得中國成功在2017年實現了技術上的反超。

在美國參議員會議上,美國一名參議員表示,中國目前已經成功在量子領域獲得了領先,無論是量子衛星、通信網絡還是相關領域的科學家都要比其他國家多。因為墨子號衛星的原因,打破了光子傳輸過程中只有100公裡距離的限制。因為墨子號衛星在500公裡的高度上運行,儘可能的減少了光子在大氣層傳輸損失的數量,中國科學家在西藏4000米海拔的地區設立了地面接收站進行數據傳輸,這也使得中國和奧地利之間的量子視頻會議能夠順利展開。

這次令人印象深刻的量子通信測試為未來更加雄心勃勃的目標奠定了基礎。潘院士在接受媒體採訪時表示,「與維也納的視頻會議證實了量子通信技術的可行性,這是邁向全球規模量子網際網路的重要一步。」不過這句話在外媒看來,中國無疑是在樹立在量子領域的領頭羊地位,這也是在中國第一次在一個直都是歐洲和美國主導的領域中佔據的明顯優勢和領先地位,墨子號量子衛星就是一個最好的證明。而據國內媒體9月16日報導稱,潘建偉院士及其研究所同事和日本NTT基礎科學實驗室首次成功實現器件無關的量子隨機數,而這項成果也將形成新的隨機數國際標準。

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    提及潘建偉,或許很多中國人對這個名字,還是有些陌生的,但是一旦提及量子,那麼可能或多或少有人聽說過一些信息。但實際上,潘建偉院士是在這個量子領域的「大牛」。從潘院士的言談中,可以看出對當前中國在這一領域的自信。而且在公開課上,他打了一個比方:量子計算的計算能力,將會以指數級別遞增。比如由萬億次計算機工作,需要15萬年才能完成的任務,利用萬億次量子計算機只需要1秒。如此看來,量子計算機可以將人類的科技能力提升到一個新的水平。
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