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量子技術(shù)“大刀闊斧” 不斷催生新一輪科技革命

2018-12-19 08:49:50來源:中國化工儀器網(wǎng)關(guān)鍵詞:量子閱讀量:1783
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  【中國儀器網(wǎng) 行業(yè)要聞】近百年來,量子力學(xué)一系列先進理論不斷轉(zhuǎn)換成的科技成果,原子彈、激光、核磁共振、衛(wèi)星定位系統(tǒng)等重大發(fā)明相繼研發(fā),并衍生出以量子通信和量子計算為代表的量子信息技術(shù)。一場量子革命正在改變著世界。而我國正在這場革命中彎道超車,努力搶占量子科技創(chuàng)新的制高點。
 
  隨著量子理論和技術(shù)的發(fā)展,上世紀(jì)60年代以來,時間長度“秒”、長度單位“米”等逐步由實物基準(zhǔn)轉(zhuǎn)變?yōu)榱孔踊鶞?zhǔn),并帶動其他計量單位的量子化變革,不斷催生蓬勃的科技革命。日前,市場監(jiān)管總局計量司司長謝軍表示,明年5月20日中國將開始使用新修訂后的單位制。把握歷史性機遇,我國將強化計量量子化戰(zhàn)略研究,并制定量子化時代的中國計量發(fā)展新規(guī)劃(2020年-2035年)。
 
  量子技術(shù)在國家發(fā)展戰(zhàn)略中的重要性日益凸顯。美國、日本等世界大國都紛紛布局投入該領(lǐng)域。我國在該領(lǐng)域的一舉一動備受矚目。
 
  2016年8月16日是一個具有里程碑的日子。完全由我國自主研制的首顆量子科學(xué)實驗衛(wèi)星“墨子號”在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射升空。 “墨子號”的成功發(fā)射引起了全世界關(guān)注,它要在500公里的衛(wèi)星上向兩個地面站發(fā)送糾纏光子對,而這些光子中包含了量子信息。這也讓中國量子在太空中領(lǐng)跑。中國由此成為世界上個在衛(wèi)星和地面之間實現(xiàn)量子通信的國家,人類保密通信開啟了新紀(jì)元。
 
  隨著科技的不斷革新,量子信息的發(fā)展將會全面化、深入化。技術(shù)仍然是發(fā)展的關(guān)鍵驅(qū)動力。近期,在量子科技領(lǐng)域,一批批先進的科技成果脫穎而出,廣泛受益經(jīng)濟生產(chǎn)。
 
  在量子芯片中,跟超導(dǎo)比特耦合的聲子諧振器,是連接轉(zhuǎn)換光電信號和執(zhí)行量子邏輯操作的關(guān)鍵部件。湖南師范大學(xué)物理與電子科學(xué)學(xué)院教授景輝,提出了一種單向量子聲子激光技術(shù),既能實現(xiàn)信號高保真度的定向放大,又可明顯抑制反向噪聲對芯片功能的干擾或損害。該技術(shù)方案不依賴材料非線性,方便拓展到集成陣列電路,填補了上單向聲子激光研究的空白,為量子計算、單向通信、隱身探測、熱流控制等的實際應(yīng)用提供了一種通用方法。
 
  中國科學(xué)院武漢物理與數(shù)學(xué)研究所詹明生研究員團隊在上實現(xiàn)了保真度超過99.99%、錯誤率低于0.01%的原子量子態(tài)操控,突破了中性原子量子計算的一個重要障礙。該研究成果是該團隊發(fā)展的魔幻光強囚禁原子與量子態(tài)精密操控技術(shù)在高保真全局單比特量子邏輯門的成功應(yīng)用。這項工作推動了中性原子量子計算的發(fā)展,為下一步構(gòu)造可擴展的中性原子量子信息處理技術(shù)奠定了基礎(chǔ)。
 
  當(dāng)前,由于我國儀器儀表嚴(yán)重依賴進口,量子計算機研發(fā)只能使用傳統(tǒng)商用儀器設(shè)備自行搭建量子計算機控制系統(tǒng),信號的輸出與采集任務(wù)只能單獨進行。對此,合肥本源量子計算科技有限責(zé)任公司研制了這套量子計算機控制系統(tǒng),并將所有量子計算控制系統(tǒng)的功能集成在一臺能夠完整實現(xiàn)對量子芯片控制的機器內(nèi),并命名為“量子測控一體機”。該產(chǎn)品能夠?qū)崿F(xiàn)對大型量子芯片的測控。
 
  在信息時代,量子技術(shù)一旦突破,將會在產(chǎn)業(yè)競爭中占據(jù)有利地位。把握的歷史機遇,我國正以技術(shù)打造利器,為量子科技領(lǐng)域帶來更先進的儀器成果。“工欲善其事,必先利其器”。的科技成果必將帶來更加具有性的優(yōu)勢技術(shù),值得期待!
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