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量子技术“大刀阔斧” 不断催生新一轮科技革命

2019-06-16 11:09:27来源:中国化工仪器网点击:82078
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  【中国化工仪器网 本网视点】近百年来,量子力学一系列先进理论不断转换成领先的科技成果,原子弹、激光、核磁共振、全球卫星定位系统等重大发明相继研发,并衍生出以量子通信和量子计算为代表的量子信息技术。一场量子革命正在改变着世界。而我国正在这场革命中弯道超车,努力抢占量子科技创新的制高点。
 
  随着量子理论和技术的发展,上世纪60年代以来,时间长度“秒”、长度单位“米”等逐步由实物基准转变为量子基准,并带动其他计量单位的量子化变革,不断催生蓬勃的科技革命。日前,市场监管总局计量司司长谢军表示,明年5月20日中国将开始使用新修订后的国际单位制。把握历史性机遇,我国将强化计量量子化战略研究,并制定量子化时代的中国计量发展新规划(2020年-2035年)。
 
  量子技术在国家发展战略中的重要性日益凸显。美国、日本等世界大国都纷纷布局投入该领域。我国在该领域的一举一动备受瞩目。
 
  2019-06-16是一个具有里程碑的日子。完全由我国自主研制的全球首颗量子科学实验卫星“墨子号”在酒泉卫星发射中心发射升空。 “墨子号”的成功发射引起了全世界关注,它要在500公里的卫星上向两个地面站发送纠缠光子对,而这些光子中包含了量子信息。这也让中国量子在太空中领跑全球。中国由此成为世界上第一个在卫星和地面之间实现量子通信的国家,人类保密通信开启了新纪元。
 
  随着科技的不断革新,量子信息的发展将会全面化、深入化。技术仍然是发展的关键驱动力。近期,在量子科技领域,一批批先进的科技成果脱颖而出,广泛受益经济生产。
 
  在量子芯片中,跟超导比特耦合的声子谐振器,是连接转换光电信号和执行量子逻辑操作的关键部件。湖南师范大学物理与电子科学学院教授景辉,提出了一种单向量子声子激光技术,既能实现信号高保真度的定向放大,又可明显抑制反向噪声对芯片功能的干扰或损害。该技术方案不依赖材料非线性,方便拓展到集成阵列电路,填补了国际上单向声子激光研究的空白,为量子计算、单向通信、隐身探测、热流控制等的实际应用提供了一种通用方法。
 
  中国科学院武汉物理与数学研究所詹明生研究员团队在国际上首次实现了保真度超过99.99%、错误率低于0.01%的原子量子态操控,突破了中性原子量子计算的一个重要障碍。该研究成果是该团队发展的魔幻光强囚禁原子与量子态精密操控技术在高保真全局单比特量子逻辑门的成功应用。这项工作推动了中性原子量子计算的发展,为下一步构造可扩展的中性原子量子信息处理技术奠定了基础。
 
  当前,由于我国高端仪器仪表严重依赖进口,量子计算机研发只能使用传统商用仪器设备自行搭建量子计算机控制系统,信号的输出与采集任务只能单独进行。对此,合肥本源量子计算科技有限责任公司研制了这套量子计算机控制系统,并将所有量子计算控制系统的功能集成在一台能够完整实现对量子芯片控制的机器内,并命名为“量子测控一体机”。该产品能够实现对大型量子芯片的精准测控。
 
  在信息时代,量子技术一旦突破,将会在产业竞争中占据有利地位。把握前所未有的历史机遇,我国正以技术打造利器,为量子科技领域带来更先进的仪器成果。“工欲善其事,必先利其器”。领先的科技成果必将带来更加具有引领性的优势技术,值得期待!
 
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