科技 新浪科技 中科院院士潘建偉談量子通信最新研究:或為更安全導航系統提供關鍵技術

中科院院士潘建偉談量子通信最新研究:或為更安全導航系統提供關鍵技術

新浪科技 2020-05-22 14:35

全國政協委員、中科院院士潘建偉及其團隊日前在國際期刊發表有關量子通信的最新實驗成果,引起學界高度關注。全國政協十三屆三次會議開幕之際,他在北京接受視頻採訪時指出,該成果或為未來更安全、更精確的導航系統提供關鍵技術。

量子通信,指利用量子態對信息進行傳輸和處理的通信方式,可以提供原理上無條件安全的通信。

針對普通公眾關於量子相關研究的好奇與陌生,他解釋道,量子本身有一些「奇怪的」特徵,一是微觀粒子具有不可分割性;二是在某些特殊條件下,量子系統可處在不同量子態的疊加態上,「有點像孫悟空,拔一根猴毛、一吹之後,孫悟空可以同時出現在很多地方」。

最近,潘建偉院士研究團隊利用「墨子號」量子科學實驗衛星,在世界上首次實現量子安全時間傳遞的原理性實驗驗證,為未來構建安全衛星導航系統奠定了基礎。該成果5月在國際學術期刊《自然·物理》上發表。

這項研究成果與日常生活有何關聯?潘建偉回答說,日常生活中使用的導航系統,其核心技術在於空中與地面遙遠地點間的時間信號傳輸。「這樣的傳輸可以告訴汽車抵達了什麼位置、什麼時候該拐彎等。」

當「墨子號」實驗衛星完成預定科學任務后,有科學家提出可以利用其相關技術實現更安全的時頻傳輸。潘院士說:「我們就利用『墨子號』做了這個演示性實驗。從長遠來講它為更安全、更精確的導航系統提供了非常有用的技術,與我們日常生活有著密切的關聯」。

「在未來,我們希望能夠研製更加精確的原子鐘並安裝到中高軌衛星上,並利用量子通信手段來實現高精度、廣域的時間信號傳輸。」他認為,這些成果兼具科學和應用價值。

潘建偉還透露,「只要天氣好,北京時間凌晨24時后,是可以看到『墨子號』向你眨眼睛的。夏天到了,在晴朗的夜晚,不妨抬頭親眼目睹『墨子號』劃過你所在城市的夜空」。

2019年,谷歌(Google)研究人員展示其最新54比特量子計算機,該計算機只用200秒便可計算完畢當前世界最大的超級計算機需1萬年進行的運算。

「谷歌這個實現量子優越性的實驗被認為是量子研究發展的兩大標誌性事件之一,另一事件便是『墨子號』量子科學實驗衛星的發射。」潘建偉談到,該計算機在量子計算領域是具有重要意義的,其象徵性相當於「人類歷史上第一次飛機飛行」。

潘建偉強調,在國家支持下,中國的科學家們正在努力工作,爭取在量子計算方面也走在世界前列。他提到,「今年可能就會有比較好的成果出現」。(完)