中国何时实现量子通讯?

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首先,中国在量子通信方面已经有了很大的突破! 我国科学家在量子信息科学领域取得重要研究进展——相关论文入选2015年国际物理学最高奖“罗克尔物理奖”,这是我国科学家第一次因在量子信息科学领域的研究成果而获此殊荣。 北京时间3月26日,《物理评论快报》在线发布了中国科学院上海光学精密机械研究所李树深院士、潘建伟院士等人的最新研究成果。

论文中介绍了一种全新的激光冷却和捕获原子的解决方案;还给出了实现超冷原子气体高精度谱线测量的方法。这些技术的突破将为构建下一代量子模拟器和新原理的原子光源提供关键支撑。 上述成果的获得离不开中科院上海光机所近年来在量子信息科学领域持续投入并构筑的关键平台。该所冷原子实验室早在2007年就实现了基于全光子器件的低温等离子激元量子计算原型机,首次展现量子计算的威力。

去年10月,美国《科学》杂志公布了去年新入选的“年度十大突破性技术”,中国研制的分布式量子计算机位列其中,被喻为“颠覆性技术”。 这一新技术由中科大全自主研发,具有自主知识产权。与目前其他国家的量子计算机相比,它的优势主要体现在运算速度更快、规模更大、可靠性更强等方面。

中科大全的量子计算机项目起步于2003年,目前已经在量子芯片、量子计算、量子网络等领域取得了多项重要成果。 在量子芯片方面,研制了国际上性能最佳的量子随机数发生器,实现了可编程的量子计算引擎,创造了量子芯片最佳编译效率纪录(98.8%)。在量子计算方面,实现了最大可用量的离散对数难题求解,获得了国际公认的最好的超快量子计算算法。在网络方面,构建了覆盖东西南北中五地的量子网络基础平台,实现了远距离、大容量、安全高效的量子关联、量子纠缠的分发,完成了迄今为止最远的量子密钥分发的实验。

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实现量子通信的时间还不确定,量子通信技术距离真正的全面覆盖、实用还有一段距离,量子科学实验卫星和京沪干线即将交付使用,实际就是表明量子通信已经走出了技术研究阶段,开始进入产业化应用阶段。

“京沪干线”的核心设备包括科学关口站和16个节点站,都采用了自主知识产权的设备和系统。潘建伟团队从13年4月开始实验线路、星载试验载荷的研制,星地一体的总控中心、测控中心和相关技术的开发,于当年11月份完成了地面总控中心的系统调试和测试。

16年8月,京沪干线和“墨子号”量子卫星在青海完成星地一体化测试任务,8月16日量子科学实验卫星“墨子号”在酒泉卫星发射基地发射,卫星发射后,团队在地面建立了完善的量子卫星跟踪接收系统,在中国16个省、市、自治区建立了地面站和卫星接收站。2017年9月29日,世界首条量子保密通信干线——“京沪干线”正式开通。

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