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中國的量子技術(shù)的發(fā)展

我國量子通信方面的理論研究起步雖然相對滯后，但在實驗上幾乎是與國外同行同步進行:

早在1995年，中國科學(xué)物理所首次以BB84協(xié)議方案在國內(nèi)完成了演示實驗。

2000年中科院物理研究所和中科院研究生院合作完成了國內(nèi)第一個850納米波長全光纖1.1KM量子保密通信實驗。

2003年，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)中科院量子通信重點實驗室成功地在校園內(nèi)鋪設(shè)了總長為3.2KM的量子通信系統(tǒng)。

2005年，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)郭光燦院士領(lǐng)導(dǎo)的科研小組通過現(xiàn)有光纜線路在北京和天津之間實現(xiàn)在125KM量子通信原理性實驗。

2006年，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)潘建偉教授領(lǐng)導(dǎo)的科研小姐，利用糾纏光子對實現(xiàn)了不受外界干擾的量子密碼傳輸

2008年10月，潘建偉小組構(gòu)建了基于商用光纖和誘變態(tài)相位編碼的3節(jié)點量子通信網(wǎng)絡(luò)，節(jié)點間距離20KM，實現(xiàn)了實時網(wǎng)絡(luò)通話和3方對講功能。這一成果的發(fā)布早于歐洲科學(xué)家發(fā)布的量子通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，使得潘建偉小組成為國際上報道的兩個嚴格安全的實用化量子通信網(wǎng)絡(luò)實驗研究小組之一。

2016年，在我國大漠深處的酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心，中國首顆量子通訊衛(wèi)星“墨子號”成功升空，其在天地之間的數(shù)據(jù)傳輸，實現(xiàn)了人類歷史上首次量子通信，為今后構(gòu)建量子通信網(wǎng)絡(luò)先行試驗。

2017年，全線貫通運行的京滬干線實現(xiàn)了與“墨子號”衛(wèi)星的連接。這條不同凡響的高鐵干線采用了量子密鑰和量子網(wǎng)絡(luò)等眾多技術(shù)，是全球第一條采用量子通信的鐵路。

事實上，中國的量子通信技術(shù)已經(jīng)達到世界頂尖水平，領(lǐng)先歐美國家不止一個身位。世界上首個光量子計算機在我國面世，其計算能力遠遠超出天河系列超級計算機。

不僅如此，而且國內(nèi)企業(yè)也正與研究機構(gòu)在加強合作，共同推進量子產(chǎn)業(yè)化的進程。

中學(xué)課堂首次引進量子計算，量子計算對學(xué)生會有哪些幫助？

量子計算機走進中學(xué)課堂，會給學(xué)生帶來新體驗，開闊眼界，增長才干，在學(xué)生心胸種下一顆探索科學(xué)的種子。方便教學(xué)體驗。和教學(xué)運用。

中消協(xié)稱所謂量子產(chǎn)品是偽科技，量子技術(shù)現(xiàn)在能普遍應(yīng)用于民用領(lǐng)域嗎？

不能，因為這種技術(shù)其實對普通生活并沒有特別大的影響，而且也不會給大家?guī)砀奖愕纳睢?/p>

中國科學(xué)院量子科學(xué)應(yīng)用研究所

中科院院士、中科院量子科學(xué)應(yīng)用、通信與量子技術(shù)專家顧強、尹浩2016年10月12日在“2016年中國量子信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展論壇”上表示，目前中國的量子通信發(fā)展到了組網(wǎng)應(yīng)用階段，2020年中國區(qū)域量子通信網(wǎng)絡(luò)可成熟應(yīng)用，2030年星地一體的廣域量子通信網(wǎng)絡(luò)可投入應(yīng)用。

中國量子科學(xué)實驗衛(wèi)星“墨子號”今年8月16日在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射。12日，中科院舉行新聞發(fā)布會介紹，“墨子號”正在開展為期三個月的在軌測試，目前狀態(tài)良好，預(yù)計11月中旬完成全部在軌測試工作，隨后衛(wèi)星將交付使用，正式開始科學(xué)實驗。

量子衛(wèi)星首席科學(xué)家、中科院院士潘建偉介紹，量子衛(wèi)星在軌測試包括衛(wèi)星平臺測試、有效載荷測試、天地鏈路測試三部分，目前衛(wèi)星平臺測試和有效載荷測試已經(jīng)完成，天地鏈路測試部分完成。

此外，記者從論壇現(xiàn)場獲悉，量子通信“京滬干線”將于今年年底建成。

尹浩表示，“京滬干線”大尺度光纖量子通信骨干網(wǎng)工程，連接北京、上海，貫穿濟南、合肥等地，將成為大尺度量子通信技術(shù)驗證、應(yīng)用研究和應(yīng)用示范平臺。

中國銀監(jiān)會銀1行業(yè)信息科技監(jiān)管部副主任單繼進表示，圍繞“京滬干線”，2016年12月，將完成京滬異地量子骨干線路、合肥、濟南、上海城域量子線路的建設(shè)工作，實現(xiàn)京滬量子骨干網(wǎng)整體貫通，啟動山東銀監(jiān)會、安徽銀監(jiān)局、上海銀監(jiān)局向中國銀監(jiān)會的量子保密通信銀1行業(yè)金融數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)遠程報送應(yīng)用，啟動工商銀1行網(wǎng)上銀1行數(shù)據(jù)的京滬異地災(zāi)備傳輸應(yīng)用。

本次論壇是在中國科學(xué)院的指導(dǎo)下，由中國科學(xué)院重大科技任務(wù)局和中國信息協(xié)會聯(lián)合舉辦。為更加完善產(chǎn)業(yè)鏈，推動量子技術(shù)的應(yīng)用推廣，中國信息協(xié)會量子分會與中國量子通信產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟12日在論壇上宣告正式成立。國科量子、科大國盾量子、阿里巴巴、神州信息等企業(yè)或研究機構(gòu)成為聯(lián)盟或分會首批成員。

神州信息、科大國盾量子、國科量子、蘇州科達、信威通信等企業(yè)同日在論壇發(fā)布了量子密鑰應(yīng)用系統(tǒng)以及面向金融、政務(wù)、大數(shù)據(jù)等領(lǐng)域的信息安全解決方案等合作成果。

神州信息總裁周一兵表示，在推動量子技術(shù)與國家電子政務(wù)應(yīng)用融合的過程中，神州信息業(yè)已完成量子系統(tǒng)與安全可靠信息系統(tǒng)一體化解決方案的適配，并取得良好效果，為量子系統(tǒng)和量子產(chǎn)品在安全可靠政務(wù)平臺的推進提供了通路。神州信息還通過量子+傳統(tǒng)加密的方式去幫助銀行提升核心業(yè)務(wù)系統(tǒng)的安全抗攻擊能力，開拓量子技術(shù)與金融核心業(yè)務(wù)系統(tǒng)相結(jié)合的解決方案。

量子技術(shù)正在哪些領(lǐng)域顛覆

量子技術(shù)帶給我們的不僅是產(chǎn)業(yè)效應(yīng)的增長，同時其對國防事業(yè)、經(jīng)濟發(fā)展都將產(chǎn)生巨大影響。隨著量子技術(shù)的深入發(fā)展，其對人類未來生活的影響逐漸擴大，甚至在部分領(lǐng)域形成顛覆性變革。隨著眾多權(quán)威媒體爭相報道量子技術(shù)，越來越多的目光聚焦到這項前沿科技的發(fā)展上。

1、當今最佳量子計算機運行良好

本次量子會議提出的量子計算機 “白鯨”，最早是在80年代初期由物理學(xué)家理查德·費曼提出的。目前，全世界的研究機構(gòu)和商業(yè)機構(gòu)都在努力研究量子計算機，期望可以借此機會，解決傳統(tǒng)計算機的工作極限或者效率低下等各種問題。

來自哈佛大學(xué)的Mikhail Lukin教授和他的團隊也正在開展相關(guān)研究，他們建造了一種量子計算機，可以利用51個量子比特進行運算，這可能是現(xiàn)存的最強大的量子計算機了。今天大多數(shù)量子計算機，打個比方，可能就像是19世紀新聞短片里那些無比顛簸地原始飛機那樣，和完美遠遠無關(guān)。然而俄羅斯量子中心創(chuàng)始人Serguei Beloussov的對該項目給予肯定評價：“Lukin教授的團隊建造的量子計算機，就像‘一架能夠平穩(wěn)起飛、飛翔以及降落的飛機?！?/p>

2、量子技術(shù)或?qū)⒅鹦羌磿r通訊

Elon·Musk公開稱自己夢想著關(guān)于月球基地和火星的一切，但是面臨的最基本問題就是，如何與居住在那里的人通話。根據(jù)地球與火星繞太陽軌道的相互關(guān)系，無線電信號（以光速運行）在兩個球體間運行時間在3分鐘與22分鐘之間。如果通信模式?jīng)]有根本性的轉(zhuǎn)變，火星網(wǎng)絡(luò)將很糟糕。但是量子技術(shù)的發(fā)展，或許能夠?qū)崿F(xiàn)無延時星際即時長途通信。

Arkady Fedorov博士是昆士蘭大學(xué)超導(dǎo)量子設(shè)備實驗室的帶頭人，他的研究課題是關(guān)于如何將超導(dǎo)cubits（腕尺）作為人造原子使用。Cubits常用于量子計算的信息處理，但是Fedorov從另一個角度研究其與電磁波的相互作用，并使其在一定參數(shù)范圍內(nèi)可控。他說，如果我們想利用這一點進行即時長途通信，唯一缺少的就是將微波變成光學(xué)光線的適配器。

“這種適配器是目前一個熱門話題，”Fedorov說，“將微波轉(zhuǎn)換成光學(xué)光線是十分困難的，因為成功的量子運算要求效率接近100%。不過，已經(jīng)有一些團體提出了解決的方案?！?/p>

3、顛覆式的量子加密技術(shù)

“觀察者效應(yīng)”認為，在觀察過程中，觀察者不可避免地將改變被觀察者（或被觀察事物）。在奇異的量子世界里，如果我們創(chuàng)建了一條信息，可以采用這樣的條件發(fā)送出去——要求除了你的預(yù)期收件人之外的任何人，都能讀取這則信息。那么，我們假設(shè)第三方截獲了這條特殊的信息，則勢必會在原始信息上留下“痕跡”，由此我們就會知道，信息已經(jīng)被“動了手腳”。通過這種方式，我們的初始信息反而得到了保護！

量子加密技術(shù)就像影視作品中的“星際迷航”和詹姆斯邦德！而在現(xiàn)實中，也正是一個以日內(nèi)瓦為基地的瑞士公司堅持了16年的商業(yè)追求。這家公司20年來，專注于開發(fā)并銷售加密量子通訊硬件，他的客戶群主要是各種研究機構(gòu)，和國家政府。

4、提供可持續(xù)化的超前計算能力

在人工智能與機器學(xué)習(xí)領(lǐng)域，許多有意義的應(yīng)用實現(xiàn)要以前所未有的計算能力為前提，而量子計算或許可以實現(xiàn)這種可持續(xù)化的特大數(shù)量數(shù)學(xué)計算。量子粒子不遵循任何符合我們常識的物理規(guī)律——他們可以重復(fù)出現(xiàn)在不同的地點，可以一種“疊加”的狀態(tài)存在，并且同時可擁有多個值。有些人認為，量子計算擁有在平行宇宙運算的計算能力，或許能夠繞過目前所傳統(tǒng)科技所存在的障礙。

5、唯一阻礙量子計算發(fā)展的就剩研究基金了

在談到量子計算相關(guān)發(fā)展的障礙時，Beloussov說，最大障礙恐怕就是量子研究領(lǐng)域的資金了。畢竟，良好的科學(xué)研究是建立在雄厚的資金基礎(chǔ)上的。期待未來這方面的沖突能夠得到良好的緩解。

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