“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(niǎo)瞰圖。

    創(chuàng)建量子信息科學(xué)國(guó)家實(shí)驗(yàn)室，是安徽科技創(chuàng)新方面的“一號(hào)工程”。今年7月，中國(guó)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(guó)家實(shí)驗(yàn)室創(chuàng)造條件、奠定基礎(chǔ)。日前，新安晚報(bào)、安徽網(wǎng)、大皖客戶端記者來(lái)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(guó)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(dòng)量子信息科學(xué)國(guó)家實(shí)驗(yàn)室建設(shè)、落實(shí)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(guó)家實(shí)驗(yàn)室的體制機(jī)制和運(yùn)行模式進(jìn)行建設(shè)，聯(lián)合國(guó)內(nèi)其他地區(qū)的科研院所、高校、企業(yè)等開(kāi)展協(xié)同研究，為組建量子信息科學(xué)國(guó)家實(shí)驗(yàn)室創(chuàng)造條件、奠定基礎(chǔ)。目標(biāo)是爭(zhēng)創(chuàng)量子信息科學(xué)國(guó)家實(shí)驗(yàn)室，搶占世界量子信息領(lǐng)域發(fā)展制高點(diǎn)，打造代表國(guó)家水平、承載國(guó)家使命的創(chuàng)新基礎(chǔ)平臺(tái)。

    量子信息科學(xué)國(guó)家實(shí)驗(yàn)室有望近期獲批，并計(jì)劃在近期全面開(kāi)工。

    “量子實(shí)驗(yàn)室”瞄準(zhǔn)科學(xué)最前沿

    合肥市專門(mén)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(shí)，合肥市也在推動(dòng)核心區(qū)園區(qū)建設(shè)一期工程。

    合肥綜合性國(guó)家科學(xué)中心暨量子信息國(guó)家實(shí)驗(yàn)室(籌)一期工程建設(shè)用地項(xiàng)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(xiàng)目規(guī)劃用地面積53.75公頃，建設(shè)規(guī)模約48萬(wàn)平方米，總投資約70億元。

    據(jù)介紹，量子信息國(guó)家實(shí)驗(yàn)室是國(guó)家重點(diǎn)支持的重大前沿科技項(xiàng)目，建成后將以國(guó)家信息安全保障、計(jì)算能力提高等重大需求為導(dǎo)向，突破推動(dòng)以量子信息為主導(dǎo)的第二次量子革命的前沿科學(xué)問(wèn)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(guó)際競(jìng)爭(zhēng)和未來(lái)發(fā)展的制高點(diǎn).

    量子信息科研成果全球矚目

    9月29日下午，全球首個(gè)遠(yuǎn)距離量子通信干線——量子保密通信“京滬干線”技術(shù)驗(yàn)證及應(yīng)用示范項(xiàng)目正式開(kāi)通運(yùn)行，標(biāo)志著我國(guó)在量子通信技術(shù)的實(shí)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(guó)科大潘建偉團(tuán)隊(duì)宣布，墨子號(hào)圓滿實(shí)現(xiàn)三大既定科學(xué)目標(biāo)：首先，在國(guó)際上率先實(shí)現(xiàn)千公里級(jí)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(guó)際上率先實(shí)現(xiàn)千公里級(jí)星地高速量子密鑰分發(fā)，及千公里級(jí)地星量子隱形傳態(tài)，這兩項(xiàng)成果于8月10日發(fā)表在《自然》雜志。

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

    量子計(jì)算超越傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)

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

    10月，中國(guó)科大郭光燦院士團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)的“本源量子計(jì)算云平臺(tái)”也正式上線。這是全球首個(gè)上線投用的基于半導(dǎo)體量子芯片的量子計(jì)算云平臺(tái)，憑借我國(guó)自主研發(fā)的量子芯片和首款量子編程語(yǔ)言，公眾可上網(wǎng)使用量子計(jì)算并編寫(xiě)自己的“量子軟件”。據(jù)了解，2013年以來(lái)，郭光燦院士團(tuán)隊(duì)先后開(kāi)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(guó)際先進(jìn)水平。目前，他們已使用“量子音符”開(kāi)發(fā)出多款量子程序，計(jì)劃明年推出20位至25位的量子芯片，屆時(shí)將進(jìn)一步提升量子計(jì)算云平臺(tái)的服務(wù)能力與實(shí)用價(jià)值。

    量子通信量子計(jì)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(wú)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(guó)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(shí)現(xiàn)這一終極目標(biāo)，量子信息國(guó)家實(shí)驗(yàn)室將在遠(yuǎn)距離、高速率、小型化、低成本、多用戶、現(xiàn)實(shí)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(diǎn)攻關(guān)，在城域和城際光纖量子通信、基于量子存儲(chǔ)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(shí)建立量子通信體系的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，在國(guó)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(shí)現(xiàn)無(wú)縫鏈接，形成具有國(guó)際引領(lǐng)地位的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)和下一代國(guó)家信息安全生態(tài)系統(tǒng)。

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