今年是量子力学诞生100周年,联合国教科文组织宣布今年为“国际量子科学与技术年”。
从1900年普朗克提出量子假说,到1925年矩阵力学和波动力学的诞生标志着量子力学初步形成,量子力学的建立堪称科学史上范式革命的典范,不仅为基础科学提供了深刻的启示,还催生了众多革命性的技术应用。
成功构建超导量子计算原型机“祖冲之三号”、实现上万公里星地量子通信、成功研制量子磁力仪等量子传感器……今年以来,我国在量子计算、量子通信、量子测量等领域不断取得新突破,进一步提高了利用量子技术获取、传输和处理信息的方式和能力。
今年以来,我国在量子直接通信技术上连续取得突破:刷新百公里量子直接通信速率纪录、成功构建300公里全连接量子直接通信网络、完成模块级量子直接通信设备搭载火箭的发射与回收验收。
清华大学教授、北京量子信息科学研究院副院长龙桂鲁介绍,作为量子通信领域的重要分支,今年以来的几项重要成果标志着量子直接通信向实用化、网络化、空天化发展迈出关键一步。
在量子密钥分发技术上,今年中国科学技术大学与国内外多个科研团队合作,在中非相隔12900多公里的距离上通过卫星完成对图像数据“一次一密”加密和传输。国际学术期刊《自然》杂志在线发表了这一成果,审稿人称赞其为“向长距离安全量子通信的现实飞跃”。
今年5月,国仪量子技术(合肥)股份有限公司发布了自主研制的钻石单自旋传感器、量子磁力仪、微波场强仪等量子传感器。
“我们一边在实验室里探索前沿科技,把测量精度指标不断提高,一边探索丰富应用场景。”安徽省量子精密测量技术制造业创新中心主任、国仪量子技术(合肥)股份有限公司董事长贺羽说。
早在20世纪60年代,我国就开始探索以原子钟为主的时间频率标准测定技术。经过几十年的发展,量子精密测量技术近年来已进入快速发展期,走向了产业化。
今年1月,由南方电网牵头,中国科学技术大学、中国电气装备西安西电高压开关有限责任公司等单位联合研制的全球首套±800千伏特高压直流量子电流传感器成功落地,标志着量子测量技术在电力系统实现应用。
多位专家表示,尽管我国量子测量技术已取得关键性突破,但与先进国家相比,仍有较大追赶空间。基础理论的突破仍显不足,限制了技术发展的深度和广度,在成本控制、应用场景深度拓展以及提升市场认知与接受度方面仍需持续努力。(据新华社北京7月12日电)