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潘建伟:实现全球化的量子通讯须要克服目前卫星量子中心所面临的困局|BEYOND

更新时间:2023-10-31 文章作者:佚名 信息来源:网络整理 阅读次数:

第三届国际科技创新博览会(以下简称“Expo2023”)以“重义科技”强势回归线下,于5月10日在威尼斯人金光会展中心盛大启幕。wBf物理好资源网(原物理ok网)

组委会约请到中国文联副主席,中国科学技术学院常务副院长、教授,中科院量子信息与量子科技创新研究院教授,中国科大学教授,发展中国家科大学教授潘建伟(Pan)先生参加闭幕式。其常年从事量子光学、量子信息和量子热学基础问题检验等方面的研究工作,是该领域有国际影响的学者,非常是在量子通讯、多光子纠缠操纵和冷原子量子储存等研究方向上作出了系统性创新贡献。wBf物理好资源网(原物理ok网)

以下为潘建伟先生讲演内容精华:wBf物理好资源网(原物理ok网)

2022年诺贝尔化学学奖被授予科学家阿兰·阿斯佩(Alain),约翰·弗朗西斯·克劳泽(JohnF.)和安东·塞林格(Anton),以嘉奖她们“用纠缠光子进行的实验,完善了贝尔不方程的违背,并开创了量子信息科学”。wBf物理好资源网(原物理ok网)

2022年的诺贝尔化学学奖的新闻发布会和科学背景介绍中,都对中国科学家的相关的工作进行了重点介绍,包括墨子号量子卫星实现星际量子秘钥分发、地心量子型常态,以及近来的量子秘钥分发的工作等。wBf物理好资源网(原物理ok网)

量子信息科学主要包括两方面的应用:借助量子通信提供一种原理上无条件安全的通信形式;借助量子估算大幅度提升运算能力。wBf物理好资源网(原物理ok网)

在量子估算当中人们是借助量子比特来编码信息,这么借助量子叠加原理可以实现超快的并行估算,进而达到指数级的加速,因而量子计算机可以拿来解决精典密码获取、天气预报、金融剖析和抗生素设计等的多个领域问题。wBf物理好资源网(原物理ok网)

在量子估算方面,最终实现通用的量子计算机还须要长时间的努力。为了确保该领域的健康发展,学术界为量子估算设定了三个发展阶段:第一个阶段是实现的量子估算的优越性,这是指量子估算系统对个别特定问题的求解速率早已远远超过了精典超级计算机,来展示其本身的优越性;第二阶段是打造专用的量子模拟机,拿来求解一些精典计算机难胜任的特定复杂问题,例如低温超导机制等;第三阶段,目标是希望在量子纠缠的帮助下实现通用的可编程的量子估算。wBf物理好资源网(原物理ok网)

在未来,为了实现全球化的量子通讯,须要克服目前卫星量子中心所面临的困局。一是单颗低轨卫星没办法直接覆盖全球;二是目前的卫星还只能在低影区工作。相应的解决方案,是通过发射多颗低轨卫星来构成一个高效率的卫星网路,也就是所谓的亮点天秤;在这个基础之上,还可以发射具有更长过境时间的中高轨的卫星来分发更多秘钥。而这种方案实现的根本前提是卫星才能在太阳幅射背景下工作。wBf物理好资源网(原物理ok网)

量子通讯设备_量子通讯设备用几G_量子通讯设备的主要厂家有哪些wBf物理好资源网(原物理ok网)

2017年,我们早已实现了在日光背景下远距离自由空间量子通讯的地面实验,验证了全天质量的通讯可行性。为了实现实用化的量子天秤,我们早已成功研发了低成本和轻量化、微能量的卫星。wBf物理好资源网(原物理ok网)

国际上首颗微纳量子卫星“济南1号”已经在2022年7月发射,它的荷载只有20公斤,与墨子号相比重量早已大幅度增加。当前我们正在研发第一颗中高轨量子卫星,计划在2026年前后发射,不仅要实现量子秘钥分发之外,也为量子精密检测提供了新的平台。通过这颗量子卫星,可以实现万公里量级量子纠缠分发,在未来利用全球化的纠缠分发,可以将多个原子之间的原子纠缠上去,因而大幅度提升原子中的稳定性。借助光中和超高精度的光屏标传输,我们可以在外太空建立一个长基线干涉仪,并举办一些数学学基本原理检验,这儿面包括暗物质侦测和引力波侦测等。wBf物理好资源网(原物理ok网)

在量子估算领域量子通讯设备,我们希望未来可以达到对数百个量子比特的相关操纵,进而建立专用的量子模拟,帮助我们理解一些复杂化学系统规律量子通讯设备,例如低温超导机理、量子波尔效应等。目前,通过10年至15年努力,我们希望还能操纵上百万个量子并实现量子纠错,初步建立可编程的通用量子估算机。wBf物理好资源网(原物理ok网)

编辑byLeewBf物理好资源网(原物理ok网)

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