“潘神”的量子世界距离落地还有多远-技术圈

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泰伯网老白 | 撰文

2016年“墨子号”实验卫星升空，2017年量子保密通信“京沪干线”开通。

在两者成功对接的基础上，我国建成全球首个星地量子通信网。该网络覆盖我国四省三市32个节点，实现地面跨度4600公里的量子保密通信，接入金融、电力、政务等行业用户150多家。

1月7日，潘建伟团队与合作者在《自然》杂志上发文介绍了该成果。《自然》杂志审稿人称，这是目前地球上最大、最先进的量子密钥分发网络。

“墨子号”量子科学实验卫星项目，立项于2011年12月，2016年8月发射入轨，到2017年8月完成三大既定科学目标：千公里级地星双向量子纠缠分发、地星量子密钥分发和地星量子隐形传态。

量子保密通信“京沪干线”，立项于2013年7月，2017年9月正式开通。干线总长2000多公里，包括北京、济南、合肥、上海4个量子城域网，通过两个卫星地面站与“墨子号”相连，总距离4600公里。

从筹建至今，用了近十年时间终于证明，天地一体化的大规模量子通信网络在技术上是可行的。

对潘建伟来说，这一切的起点都在30多年前。

1987年，潘建伟考入中科大近代物理系，初次接触量子力学。1996年，他到奥地利茵斯布鲁克大学求学，师从Anton Zeilinger教授攻读实验物理学博士学位。第一次见面教授问他的梦想是什么，他回答“在中国建一个世界领先的量子实验室”。

1998年6月，张永德、郭光灿两位教授牵头发起了我国首次关于量子信息的香山会议，拉开了我国量子信息研究的序幕。

几年后潘建伟回国，以600万元经费为基础在中科大组建实验室。2004年，其团队在国际上首次实现五光子纠缠及终端开放的量子隐形传态，该成果发表在《自然》杂志上。2011年，41岁的潘建伟当选为中国科学院院士。

近期，潘建伟在量子领域的研究不断获得重要突破。

去年12月中科大宣布，潘建伟团队成功构建76个光子的量子计算原型机“九章”，使我国成为第二个实现量子优越性国家。相关论文在线发表在《科学》杂志上。

同月，潘建伟团队与合作者还实现了基于远距离自由空间信道的测量设备无关量子密钥分发实验——成功摆脱光纤限制，实现量子通信在自由空间内的传播。该研究成果发表在国际知名学术期刊《物理评论快报》上。

潘建伟日前撰文表示，我国量子通信初具国际领先优势，量子计算则牢据国际第一方阵。

他表示，“京沪干线”和“墨子号”量子卫星等，都是基于我国前期十余年的基础和应用研究成果而进行的工程化集成与验证项目，稳步推进了量子通信的现实应用。也正是由于我国率先开展了规模适度的量子通信技术验证与应用示范，推动了我国在量子通信领域取得了国际领先地位。

有消息称，中国电信近日推出行业内首款量子安全通话产品“量子密话”，并在安徽省内招募体验客户。

不过在量子计算领域，即使我国占据国际第一方阵，但距离商业化也十分遥远。

潘建伟介绍，由于技术上的巨大挑战，何时实现通用量子计算机尚不明确，学术界一般认为还需要15至20年甚至更长的时间。

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