“量子創(chuàng)新院”已經(jīng)揭牌，安徽將成量子研究全球高地

 

    中科院量子信息與量子科技創(chuàng)新研究院鳥瞰圖。

    創(chuàng)建量子信息科學(xué)國家實驗室，是安徽科技創(chuàng)新方面的“一號工程”。今年7月，中國科學(xué)院量子信息與量子科技創(chuàng)新研究院正式揭牌，為組建量子信息科學(xué)國家實驗室創(chuàng)造條件、奠定基礎(chǔ)。日前，新安晚報、安徽網(wǎng)、大皖客戶端記者來到合肥高新區(qū)探訪，了解“量子”最新進(jìn)展。

    “量子創(chuàng)新院”已經(jīng)揭牌

    今年7月，中國科學(xué)院量子信息與量子科技創(chuàng)新研究院在位于合肥高新區(qū)的中科大先研院揭牌。

    據(jù)介紹，中科院量子信息與量子科技創(chuàng)新研究院的成立，是謀劃推動量子信息科學(xué)國家實驗室建設(shè)、落實安徽省與中科院省院全面創(chuàng)新合作協(xié)議的成果。研究院按照國家實驗室的體制機(jī)制和運(yùn)行模式進(jìn)行建設(shè)，聯(lián)合國內(nèi)其他地區(qū)的科研院所、高校、企業(yè)等開展協(xié)同研究，為組建量子信息科學(xué)國家實驗室創(chuàng)造條件、奠定基礎(chǔ)。目標(biāo)是爭創(chuàng)量子信息科學(xué)國家實驗室，搶占世界量子信息領(lǐng)域發(fā)展制高點，打造代表國家水平、承載國家使命的創(chuàng)新基礎(chǔ)平臺。

    量子信息科學(xué)國家實驗室有望近期獲批，并計劃在近期全面開工。

    “量子實驗室”瞄準(zhǔn)科學(xué)最前沿

    合肥市專門成立了合肥量子信息與量子科技創(chuàng)新研究院暨中科大高新園區(qū)建設(shè)有限公司，全面負(fù)責(zé)量子創(chuàng)新院和中科大高新園區(qū)建設(shè)。同時，合肥市也在推動核心區(qū)園區(qū)建設(shè)一期工程。

    合肥綜合性國家科學(xué)中心暨量子信息國家實驗室(籌)一期工程建設(shè)用地項目，也已經(jīng)獲得安徽省政府批準(zhǔn)，批準(zhǔn)用地總面積37.2802公頃。項目規(guī)劃用地面積53.75公頃，建設(shè)規(guī)模約48萬平方米，總投資約70億元。

    據(jù)介紹，量子信息國家實驗室是國家重點支持的重大前沿科技項目，建成后將以國家信息安全保障、計算能力提高等重大需求為導(dǎo)向，突破推動以量子信息為主導(dǎo)的第二次量子革命的前沿科學(xué)問題和核心關(guān)鍵技術(shù)，培育形成量子通信等戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，搶占量子科技國際競爭和未來發(fā)展的制高點.

    量子信息科研成果全球矚目

    9月29日下午，全球首個遠(yuǎn)距離量子通信干線——量子保密通信“京滬干線”技術(shù)驗證及應(yīng)用示范項目正式開通運(yùn)行，標(biāo)志著我國在量子通信技術(shù)的實用化和產(chǎn)業(yè)化方面已經(jīng)走在了世界最前沿。

    今年8月份，中國科大潘建偉團(tuán)隊宣布，墨子號圓滿實現(xiàn)三大既定科學(xué)目標(biāo)：首先，在國際上率先實現(xiàn)千公里級星地雙向量子糾纏分發(fā)，以封面論文的形式發(fā)表在《科學(xué)》雜志。另外，還在國際上率先實現(xiàn)千公里級星地高速量子密鑰分發(fā)，及千公里級地星量子隱形傳態(tài)，這兩項成果于8月10日發(fā)表在《自然》雜志。

    9月29日京滬干線開通當(dāng)天，結(jié)合“京滬干線”與“墨子號”的天地鏈路，科學(xué)家還成功實現(xiàn)了洲際量子保密通信。這標(biāo)志著我國在全球已構(gòu)建出首個天地一體化廣域量子通信網(wǎng)絡(luò)雛形，為未來實現(xiàn)覆蓋全球的量子保密通信網(wǎng)絡(luò)邁出了堅實的一步。

    量子計算超越傳統(tǒng)計算機(jī)

    5月3日，中國科大教授潘建偉院士宣布，由該校主導(dǎo)研制的世界首臺超越早期經(jīng)典計算機(jī)的光量子計算機(jī)誕生。實驗測試表明，該量子計算機(jī)的取樣速度比國際同行類似的實驗加快至少24000倍，比人類歷史上首臺電子管計算機(jī)和首臺晶體管計算機(jī)運(yùn)行速度快10~100倍，創(chuàng)造世界紀(jì)錄。

    10月，中國科大郭光燦院士團(tuán)隊開發(fā)的“本源量子計算云平臺”也正式上線。這是全球首個上線投用的基于半導(dǎo)體量子芯片的量子計算云平臺，憑借我國自主研發(fā)的量子芯片和首款量子編程語言，公眾可上網(wǎng)使用量子計算并編寫自己的“量子軟件”。據(jù)了解，2013年以來，郭光燦院士團(tuán)隊先后開發(fā)出單量子比特、雙量子比特半導(dǎo)體芯片和6量子比特超導(dǎo)芯片，達(dá)到國際先進(jìn)水平。目前，他們已使用“量子音符”開發(fā)出多款量子程序，計劃明年推出20位至25位的量子芯片，屆時將進(jìn)一步提升量子計算云平臺的服務(wù)能力與實用價值。

    量子通信量子計算兩手抓

    據(jù)介紹，量子通信是迄今為止唯一被嚴(yán)格證明是無條件安全的通信方式，量子通信技術(shù)發(fā)展的最終目標(biāo)是構(gòu)建全國乃至全球范圍的空地一體廣域量子通信網(wǎng)絡(luò)體系。為實現(xiàn)這一終極目標(biāo)，量子信息國家實驗室將在遠(yuǎn)距離、高速率、小型化、低成本、多用戶、現(xiàn)實條件下安全性以及與經(jīng)典通信體系融合等研究方向進(jìn)行重點攻關(guān)，在城域和城際光纖量子通信、基于量子存儲的量子中繼、星地自由空間量子通信、高性能量子通信核心器件等方面突破關(guān)鍵技術(shù)，同時建立量子通信體系的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，在國防、政務(wù)、金融和能源等領(lǐng)域率先廣泛應(yīng)用，并與經(jīng)典通信網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)無縫鏈接，形成具有國際引領(lǐng)地位的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)和下一代國家信息安全生態(tài)系統(tǒng)。

    而發(fā)展量子計算技術(shù)的目標(biāo)，則是實現(xiàn)超越經(jīng)典計算能力的規(guī)?；孔佑嬎銠C(jī)，并為最終實現(xiàn)通用量子計算機(jī)摸索出一條切實可行的道路。據(jù)了解，量子計算利用量子相干疊加原理，在原理上具有超快的并行計算能力，可為經(jīng)典計算機(jī)無法解決的大規(guī)模計算難題提供有效解決方案。發(fā)展量子計算的目標(biāo)是研制具有超越經(jīng)典計算能力即“量子稱霸”的專用或通用量子計算機(jī)。