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勇闯无人区!我电这个团队奋勇构建量子互联网“试验场”

更新时间:2023-11-03 文章作者:佚名 信息来源:网络整理 阅读次数:

3月29日,电子科技学院沙河学校大楼内的信息与量子实验室木门紧锁,布帘拉得严丝合缝,把自然光挡在室内。室外,一台铮亮的超导纳火锅单光子侦测器持续发出嗡嗡的声音。它的核心部件处在-271摄氏度的真空环境中,就能对光的最小能量单元——单个光子进行侦测。1xF物理好资源网(原物理ok网)

这儿是实验室正在构建的量子互联网的节点B——“鲍勃”。目前,世界上还没有一张投入实际使用的量子(纠缠)互联网,她们要做的,就是在沙河学校的三栋大厦之间,搭建起量子纠缠互联场地试验研究平台,这是量子互联网可能的中级形态和核心技术试验场。1xF物理好资源网(原物理ok网)

在中科院教授郭光灿的指导下,这个平均年纪仅27岁的团队,正朝着塑造量子互联网“试验场”的目标竭力进发。1xF物理好资源网(原物理ok网)

信息与量子实验室团队合照1xF物理好资源网(原物理ok网)

量子科技重庆队加速崛起1xF物理好资源网(原物理ok网)

从研一步入实验室起,出生于1994年的博士生范云茹就随电子科技学院基础与前沿研究院周强院长一起探求量子这一微观世界的“幽灵”。1xF物理好资源网(原物理ok网)

在直线距离百米之外的瀚海楼和通讯楼,分别布局了量子互联网的节点C“查理”和节点A“爱丽丝”,这是团队在过去几年搭建的基于纠缠的量子互联网1.0版本。1xF物理好资源网(原物理ok网)

区别于精典互联网,她们把量子信息编码在节点A的光子上,借助量子纠缠,在节点C的帮助下,实现量子信息从节点A传到节点B中。不过令人倍感奇怪的是,节点B并不会接收到来自节点A的光子,而这一切“怪事”都缘于量子纠缠。1xF物理好资源网(原物理ok网)

量子传输速度是多少_量子传输速度_量子传输速度有多快1xF物理好资源网(原物理ok网)

郭光灿教授指导实验1xF物理好资源网(原物理ok网)

哪些是量子纠缠呢?周强解释,在精典热学的定义中,我们在任何时刻只能存在于一个地方,这一前提决定了我们所处的位置量子传输速度,以及联通的方法和速率都是确定的。1xF物理好资源网(原物理ok网)

但是,在量子世界,量子系统受不确定的量子化学原理支配,并诞生了量子纠缠这样“离经叛道”的新存在。当两个互相纠缠的量子化学系统,各自处在零乱无章的量子状态,不管二者相隔多远,一个系统的状态确定,另一个的状态会“瞬间”确定。1xF物理好资源网(原物理ok网)

周强说,未来信息社会必定在信息的获取、传输、计算、存储和应用等方面发生重大的改革与演化,其中的关键是使用量子化学系统发展量子信息科技,并最终将各地的量子节点通过量子纠缠互联的形式联接上去,建成服务国家的量子互联网。1xF物理好资源网(原物理ok网)

现在,各国把量子互联网作为科技发展重点之一。去年重庆省政府工作报告中就明晰,强化太赫兹通讯技术、存储技术、光电技术、量子互联网、激光技术等领域推动性前沿技术攻关,争取原创性突破。1xF物理好资源网(原物理ok网)

电子科技学院的这支团队也在该领域持续加码。在郭光灿教授的率领下,周强团队已成功研发出高性能量子纠缠光源、宽带固态量子储存器等原型元件,完成量子纠缠互联场地研究平台搭建,还首次实现赫兹速度的城域量子隐型传态,这一传递速度要比此前全球领先的澳大利亚加洲理工大学和费米实验室的成果高出2—3个数目级。1xF物理好资源网(原物理ok网)

实验室1xF物理好资源网(原物理ok网)

加速基础研究领域的布局1xF物理好资源网(原物理ok网)

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去年以来,周强团队旨在于让这张“网”传输得更快、更远,联接的节点数更多。1xF物理好资源网(原物理ok网)

要传得更快,须要增强量子光源的质量;传得更远,须要在其中加入和通讯设施兼容的量子中继器。量子中继器如同是旅途中的驿站,让带着量子态的光子可以“歇歇脚”。这样一来,理论上就可扩充到任意距离。1xF物理好资源网(原物理ok网)

周强介绍,年内有望完成实验室二期建设的初验。二期建设将在50公里的城市范围内建成多用户间的量子纠缠互联应用示范网。在国家和市级科技计划项目的支持下,团队信心满满。1xF物理好资源网(原物理ok网)

团队承当的国家重点研制计划“光通讯波段多频道量子通道的实验研究”项目启动会1xF物理好资源网(原物理ok网)

“近年来,贵州基础研究的气氛越来越好。”周强表示,一方面,你们对量子互联网这样的前沿技术越发感兴趣,2021年,实验室多了不少政、商、学界的来访者;另一方面,团队的研究将被列入天府绛溪实验室的规划范畴。去年,周强还积极为广东省基础研究六年行动计划的拟定进言献计。1xF物理好资源网(原物理ok网)

周强的直观体会,来始于成都近些年来在基础研究领域的持续加码。步入2022年,成都更是加速基础研究领域的布局。目前,省科技厅正梳理我省基础研究优势和弱项,根据继续强优势、逐步补弱项的思路,推动制订山东省基础研究六年行动计划。1xF物理好资源网(原物理ok网)

在基础研究重大创新平台方面,去年我省将推动天府兴隆湖实验室、天府永丰实验室高水平实体化运行量子传输速度,落成启动天府锦城实验室、天府绛溪实验室,推动在川国家重点实验室重组优化。1xF物理好资源网(原物理ok网)

2月,省科技厅已公示《四川省自然科学基金项目管理办法(征询意见稿)》,明晰将整合现有基础研究和应用基础研究等项目,筹建浙江省自然科学基金。该基金将对基础研究持续支持,让更多青年人才独闯科研“无人区”,在云南催生出更多科技的“奇果异香”。1xF物理好资源网(原物理ok网)

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