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量子力學將顛覆現有通信模式 主要為量子通信/量子計算/量子精密測量
2015/12/16 8:32:42 來源:中國產業發展研究網 【字體:大 中 小】【收藏本頁】【打印】【關閉】
核心提示: 按此前慣例,2015年度國家科學技術獎擬于2016年1月在人民大會堂舉辦頒獎典禮。從目前公布的初評結果可預判,若本次自然科學一等獎終有得主,該榮譽將花落“多按此前慣例,2015年度國家科學技術獎擬于2016年1月在人民大會堂舉辦頒獎典禮。從目前公布的初評結果可預判,若本次自然科學一等獎終有得主,該榮譽將花落“多光子糾纏干涉度量學”。因為該項目是本年度唯一一個入選該獎項等次的初評項目。
據科技部官網此前公布的信息顯示,2015年度入選自然科學一等獎初評的項目僅有“多光子糾纏干涉度量學”。該項目推薦單位是安徽省、中國科學院。據介紹,該項目組系統地發展了多光子糾纏干涉量度學,并將之創新性地應用于量子通信、量子計算等多個研究方向,取得了廣域量子通信和光學量子信息處理等領域的系統性關鍵突破;在此基礎上,將量子保密通信技術帶入現實應用。
自然科學獎作為國家科學技術獎五項獎項之一,為中國自然科學領域的最高獎,意在獎勵那些在基礎研究和應用基礎研究領域,闡明自然現象、特征和規律,做出重大科學發現的中國公民。此前,華羅庚、吳文俊、錢學森等均獲此殊榮。
摩爾定律顯示,半導體晶體管的尺寸開始越來越小,在達到納米級后電子的運動規律不再遵循傳統的經典電動力學;與此同時,芯片的安全性變得越來越重要,人們開始尋求一種在原理上可以無條件安全的通信模式;量子力學在解決上述問題中有望發揮重要作用,這主要顯示在量子通信、量子計算、量子精密測量三個方面。
在量子通信領域,中科院院士、中科大副校長潘建偉團隊希望通過3-5年努力,解決基于中繼量子通信的問題,初步開展星地量子實驗;通過10年左右的努力,構建高速率實用化的廣域化的網絡。
基于密鑰分發本身進展緩慢等原因,量子通信還處于實驗室階段。目前,中科院等團隊于2012年在合肥構建了一個覆蓋6000平方公里的實驗網,基本證實可滿足萬用戶密鑰分發的安全需求;并構建了基于量子通信的高安全通信保障系統;中科大正在跟有關單位合作,推動在金融、國防、信息安全方面的應用,該網絡將在2016年底全線開通,希望不久的將來投入運營和使用。此外,中科院啟動了“量子科學實驗衛星”先導專項,預計衛星2016年上半年發射,用光纖做城域網,用衛星做廣域網,在國際上率先實現高速星地量子通信。
量子計算仍處于早期發展階段,像經典計算機那樣具有通用功能的量子計算機最終能否成功,對整個科學界還是個未知數。潘建偉希望2-3年內實現20-30個量子比特的相關操縱;10年左右實現50-100個比特的量子相關操縱,就可以做一些超級計算機做不了的事情了。量子的模擬也許在5-10年就會有很好的結果出來。
目前看來,量子精密測量是有望最快實現經濟效益的領域。量子精密測量可以廣泛用于時間、磁場,各種物理學的測量,量子導航儀如果精度達到10的負12,100天后的精度達到米的量級,就可進行自主導航。在應用方面,利用量子模擬等技術,可實現潛艇的自主導航、飛行器的自主導航等。(來源:上海證券報)
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