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揭秘微观世界“小精灵”:量子为人类打开“新世界”

5月3日,中国首台多光子可编程量子计算机在上海亮相,演示了超越早期经典计算机的量子计算能力,并在世界上首次成功实现十个超导量子比特纠缠。 首颗量子科学实验卫星“墨子号”升空,全球首条远程量子通信骨干网“京沪干线”将正式启用。究竟什么是“量子”,它如何改变我们的生活?今天,让我们一起来认识一下这个微观世界里的“小精灵”。 “量子”是什么?量子是最小的、不可再分割的能量单位。这个概念诞生于1900年,物理学家普朗克在德国物理学会上公布了他的成果,成为量子论诞生和新物理学革命宣告开始的伟大时刻。 我们中学物理书上提到的分子、原子、电子,其实都是量子的不同表现形式。也可以说,我们的世界都是由量子组成的。而我们每个人,都是“24K”纯量子产品。 中国科学技术大学教授朱晓波说,在我们生活的宏观世界里,物体的位置、速度等运动规律,都可以通过牛顿力学精确地测算。但在量子微观世界里,有着与宏观世界截然不同的规则。 量子的神秘之处首先......阅读全文

量子通信:绝密的未来通信

  量子通信技术基于量子物理学的基本原理,克服了经典加密技术内在的安全隐患,是迄今为止唯一被严格证明是无条件安全的通信方式。为了拓展应用、与现有通信系统兼容以及大量减少成本,需对点对点的通信方式进行组网并充分利用经典通信设施。与此同时,量子克隆技术的出现也使得我们开始重新审视量子通信的安全性问题。量

量子通信是迄今唯一被严格证明无条件安全的通信方式

   打个电话,会不会被窃听?通过网络传送一份保密文件,途中被他人窃取咋办……现代社会,信息安全面临的问题越来越多。  有没有一种不可破译的保密方式,能让传送的信息绝对安全可靠?近些年来,量子通信技术的飞跃发展正让梦想成为现实。  一问:什么是量子?  量子是光子、质子、中子、电

走近“颠覆性技术”:量子通信能否取代传统通信?

   打个电话,会不会被窃听?通过网络传送一份保密文件,途中被他人窃取咋办……现代社会,信息安全面临的问题越来越多。  有没有一种不可破译的保密方式,能让传送的信息绝对安全可靠?近些年来,量子通信技术的飞跃发展正让梦想成为现实。  一问:什么是量子?  量子是光子、质子、中子、电子、介子等基本粒子的

量子保密通信何时实现“全球通”

图片来源:百度图片   “古人在信封上用火漆封口,一旦信件被中途拆开,就会留下泄密的痕迹。量子密钥在量子通信中的作用就像火漆一样,但比火漆更彻底。一旦有人试图打开信件,量子密钥会让信件自毁,并让使用者知晓。”   信息社会里,密码无处不在。相比忘记密码所造成的烦恼而言,密码失窃有可能造成的损失则

中国科学院院士郭光灿:量子信息勿过分炒作

  “有人宣传说量子什么技术马上可以走进千家万户,这是不对的,量子技术距离真正的应用还早。”11月15日,中国科学院院士、中国科学院量子信息重点实验室主任郭光灿在“中国高新技术论坛——颠覆性创新技术主题论坛”上就量子计算机相关主题发表的演讲中提到,近几年量子信息“炒作太过分”。  “量子世界确实神奇

郭光灿院士:“量子计算器”可能先出现

郭光灿院士在论坛上  “有人宣传说量子什么技术马上可以走进千家万户,这是不对的,量子技术距离真正的应用还早。”11月15日,中国科学院院士、中国科学院量子信息重点实验室主任郭光灿在“中国高新技术论坛——颠覆性创新技术主题论坛”上就量子计算机相关主题发表的演讲中提到,近几年量子信息“炒作太过分”。  

郭光灿院士:突破经典 开创新产业

  郭光灿院士谈量子信息技术   量子特性在信息领域有着独特的功能,在提高运算速度、确保信息安全、增大信息容量和提高检测精度等方面可能突破现有经典信息系统的极限,于是量子力学与信息科学相结合便诞生了一门新的学科分支——量子信息科学。   近年来,量子信息在理论和实验上已经取得重要突破,引起各国政

安徽将成量子研究全球高地

  据新安晚报报道, 创建量子信息科学国家实验室,是安徽科技创新方面的“一号工程”。今年7月,中国科学院量子信息与量子科技创新研究院正式揭牌,为组建量子信息科学国家实验室创造条件、奠定基础。日前,新安晚报、安徽网、大皖客户端记者来到合肥高新区探访,了解“量子”最新进展。  “量子创新院”已经揭牌  

量子革命:开启未来科技“新引擎”

   “你好!”9月29日,从中国发出的一声问好,通过量子保密“京沪干线”,又经过“墨子号”卫星,跨越了半个地球来到奥地利。这是历史上首次洲际量子保密通信,通话内容经过量子加密后,理论上无法破解。  一次简短的通话,留下浓墨重彩的一笔。如此长距离、实用化的量子保密通信,意味着覆盖全球的量子通信网络已

我国抗量子密码算法有望四年后开始标准化

   量子计算机离真正派上用场还有时日,但国际密码学界已经“未雨绸缪”,为量子计算机可能带来的冲击做起准备。6日,由欧洲电信标准化协会主办的第六届量子安全国际会议在京开幕。会上,中国科学院信息工程研究所副所长荆继武表示,中国或将于2022年左右开展抗量子密码算法标准化工作,于2025年左右实现商业化

一枚“玻璃片”为量子计算提速

  5月15日,金贤敏教授展示制备的芯片。  一个个肉眼看不见的单光子穿过透明的“玻璃片”,几秒之后,显示屏幕上呈现出单光子的二维量子行走演化结果。  一个量子计算过程完成,而其中最关键的就是这枚“玻璃片”。在灯光下,从某个角度看去,这枚完全透明的“玻璃片”上隐约闪现几道光谱。原来一平方毫米的“玻璃

研究证明硅量子比特可以在相对较远距离间进行通信

  美国普林斯顿大学研究人员在开发硅基量子计算机硬件方面迈出了重要一步。他们成功地在相距4毫米的两个硅自旋量子比特间实现了信息交换,证明硅量子比特可以在相对较远距离间进行通信。相关研究论文发表在25日的《自然》杂志上。  量子计算机的计算能力远超传统计算机,这源于其应用的量子比特可以同时处在多个状态

大家来打假:量子水、量子减肥...到底哪个才是真的

  这两年我们国家量子科学研究喜遇丰收好年景,我国研制的全球首颗量子科学实验卫星“墨子号”量子卫星顺利升空,利用“墨子号”,中国科学技术大学潘建伟、彭承志等带领的团队在国际上率先成功实现了千公里级的星地双向量子纠缠分发,并于此基础上实现了空间尺度下严格满足“爱因斯坦定域性条件”的量子力学非定域性检验

新材料如何实现“量子飞跃”

长期以来,人们对量子信息技术应用的关注一直集中在数据传输和加密等领域。新研究将目光转向化学领域,使量子系统有望助力开发新药和新材料等。研究人员最近使用量子计算机对简单分子进行建模,实现新材料的“量子飞跃”,成为量子计算商用化的开始。 美国《麻省理工科技评论》日前将“材料的量子飞跃”列入20

量子通信 玄而不虚

  英国《自然》杂志日前评选出年度十大科学人物,中国量子卫星项目首席科学家潘建伟入选。国际顶级学术期刊为中国科学家和科研项目点赞,但是国内网络上却流传着一些针对量子通信的流言甚至谣言,有的甚至称这是“玄学”、“骗局”。图片来源网络  量子通信是“骗局”吗?经过百年发展,看似艰涩难懂的量子力学理论基础

多部门共同制定印发“十三五”国家基础研究专项规划

关于印发“十三五”国家基础研究专项规划的通知国科发基〔2017〕162号各省、自治区、直辖市及计划单列市、新疆生产建设兵团科技、教育厅(委、局),国务院各有关部门科技、教育主管司(局),中科院各分院:   为贯彻落实《国家创新驱动发展战略纲要》《“十三五”国家科技创新规划》,加快推动基础研究发展,科

量子通信商业化,中国起跑了

  一部其貌不扬的黑色电话,出现在济南市多个单位的业务部门。在检察院系统,对一些贪腐案件调查进行信息沟通时,通过它可以保证信息安全性,不存在泄露或窃听;一些政府部门在政务信息的沟通中,通过它可以做好机要信息安全保护……  随着中国首个商用量子通信专网——济南党政机关量子通信专网(下称济南专网)完成第

“多光子纠缠及干涉度量”获2015年度国家自然科学奖一等奖

  2016年1月8日,2015年度国家科学技术奖颁奖典礼在人民大会堂举办,其中“多光子纠缠及干涉度量”项目获得2015年度国家自然科学奖一等奖。   自然科学奖作为国家科学技术奖五项奖项之一,为中国自然科学领域的最高奖,旨在奖励那些在基础研究和应用基础研究领域,阐明自然现象、特征和规律,做出重大科

潘建伟:在与量子“纠缠”中展示神奇

   潘建伟,现任中国科学技术大学教授、博士生导师,中科院“百人计划”、教育部长江学者、“千人计划”入选者。2003年被奥地利科学院授予青年物理学家最高奖Erich Schmid奖。  2008年,中国科学技术大学教授潘建伟与同事一起,利用先进的冷原子量子存储技术,在世界上

中科大潘建伟团队已实现50公里远程量子储存器纠缠

  近日,Nature发表了中国科学技术大学潘建伟团队的最新重磅成果:两个量子存储器通过光纤跨越数十公里实现远程纠缠。  在这项最新研究中,潘建伟、包小辉及其同事利用一种名为腔增强的量子效应,来制备纠缠原子和光子,再将这些纠缠原子和光子转换为适合于电信传输的频率,最后在两个由 50 公里长光纤连接的

在量子科技发展“进行时”中奋进

  从大数据到人工智能、区块链,再到量子科技,近年来,中共中央政治局已经多次就前沿技术的相关问题进行集体学习。 10月16日下午,中共中央政治局就量子科技研究和应用前景举行第二十四次集体学习。中共中央总书记习近平在主持学习时强调,当今世界正经历百年未有之大变局,科技创新是其中

郭光灿院士:量子通信望在两大领域率先突破

由中国电子学会主办、ZD至顶网协办的第八届中国云计算大会20日在北京闭幕。量子通信领域专家、中国科学院院士郭光灿20日在大会上透露,量子通信有望在信息安全和传感领域率先突破。 中国量子技术发展迅速 量子技术是利用量子纠缠效应进行信息传递的下一代通信技术。量子概率不确定性的特点

“标题党”正在污染我们的科技界

最近的研究表明科学进展从总体来看正在降速并趋于停滞。在今年三月份发表的论文“创意越来越难找到?”中,四位经济学家(斯坦福大学的Nicholas Bloom、Charles Jones、Michael Webb以及麻省理工学院的John Van Reenen)声称:“来自各行各业、各种公司和各

中国量子卫星回答爱因斯坦“百年之问”

  登上美国《科学》杂志封面——这一次,中国站在世界最前沿  中国量子科学实验卫星“墨子号”  就像是一个隐喻,来自中国的“墨子号”量子卫星从太空发出两道红色的光,看上去像极了汉字里大写的“人”字,这幅景象被当作“封面”,刊印在6月17日的美国知名学术期刊杂志《科学》上。这一次中国科学站到了世界面前

量子信息时代:中国下好“先手棋”

2016年12月10日,“墨子号”量子科学实验卫星与阿里量子隐形传态实验平台建立天地链路(新华社记者 金立旺 摄) 北京6月7日电,最近闭幕的两院院士大会传递了中国瞄准世界科技前沿下好“先手棋”的决心。中科院院士、中国电子学会量子信息分会主任委员潘建伟

量子信息时代:中国下好“先手棋”

2016年12月10日,“墨子号”量子科学实验卫星与阿里量子隐形传态实验平台建立天地链路   最近闭幕的两院院士大会传递了中国瞄准世界科技前沿下好“先手棋”的决心。中科院院士、中国电子学会量子信息分会主任委员潘建伟说,中国在量子通信技术和应用方

中科大将量子隐形传态搬入城市光纤

  近日,中国科学技术大学教授潘建伟、张强等与相关单位合作,在合肥量子城域通信试验网上首次实现了预先纠缠分发的独立量子源之间的量子态隐形传输,为未来可扩展量子网络的构建奠定了坚实基础。相关成果9月19日在线发表于《自然—光子学》杂志。  量子隐形传态是一种传递量子状态的重要通信方式,是可扩展量子网络

南京大学马小松: 潜心走入量子世界

  日前,由我国自主制造的全球首颗“量子卫星”成功发射;今年年底,全球首条量子通信保密专线——“京沪干线”将如期建成,这无疑将把量子通信领域的研究再度推向新的高潮,也标志着我国的量子通信的科研水平处于世界前列。  量子是现代物理的重要概念,描写微观世界的物理理论就是量子力学。量子力学的基础研究到量子

2018年十大国际科技新闻解读

基因剪刀  使用CRISPR基因调控技术直接操纵细胞基因组,研究人员将老鼠的皮肤细胞变成了诱导多能干细胞。曲面加速光束  美国和以色列科研团队实现了光束轨迹偏移。此实验可用于模拟广义相对论现象。幽灵粒子  来自太空的一个高能中微子横穿南极洲“冰立方”中微子天文台,科学家认为其来源可能是耀变体。探访“

潘建伟院士:“量子京沪干线”今年建成

  全国政协委员、中国科学技术大学常务副校长潘建伟院士3日在接受新华社记者采访时表示,京沪干线大尺度光纤量子通信骨干网将于2016年下半年建成。  “这条量子干线连接北京与上海,贯穿山东济南、安徽合肥等地,是千公里级高可信、可扩展的广域光纤量子通信网络,属世界首例。建成后将用于金融、政务等领域信息的