【中國(guó)儀器網(wǎng) 行業(yè)要聞】近百年來(lái)，量子力學(xué)一系列先進(jìn)理論不斷轉(zhuǎn)換成的科技成果，原子彈、激光、核磁共振、衛(wèi)星定位系統(tǒng)等重大發(fā)明相繼研發(fā)，并衍生出以量子通信和量子計(jì)算為代表的量子信息技術(shù)。一場(chǎng)量子革命正在改變著世界。而我國(guó)正在這場(chǎng)革命中彎道超車(chē)，努力搶占量子科技創(chuàng)新的制高點(diǎn)。
隨著量子理論和技術(shù)的發(fā)展，上世紀(jì)60年代以來(lái)，時(shí)間長(zhǎng)度“秒”、長(zhǎng)度單位“米”等逐步由實(shí)物基準(zhǔn)轉(zhuǎn)變?yōu)榱孔踊鶞?zhǔn)，并帶動(dòng)其他計(jì)量單位的量子化變革，不斷催生蓬勃的科技革命。日前，市場(chǎng)監(jiān)管總局計(jì)量司司長(zhǎng)謝軍表示，明年5月20日中國(guó)將開(kāi)始使用新修訂后的單位制。把握歷史性機(jī)遇，我國(guó)將強(qiáng)化計(jì)量量子化戰(zhàn)略研究，并制定量子化時(shí)代的中國(guó)計(jì)量發(fā)展新規(guī)劃(2020年-2035年)。
量子技術(shù)在國(guó)家發(fā)展戰(zhàn)略中的重要性日益凸顯。美國(guó)、日本等世界大國(guó)都紛紛布局投入該領(lǐng)域。我國(guó)在該領(lǐng)域的一舉一動(dòng)備受矚目。
2016年8月16日是一個(gè)具有里程碑的日子。完全由我國(guó)自主研制的首顆量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星“墨子號(hào)”在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射升空。 “墨子號(hào)”的成功發(fā)射引起了全世界關(guān)注，它要在500公里的衛(wèi)星上向兩個(gè)地面站發(fā)送糾纏光子對(duì)，而這些光子中包含了量子信息。這也讓中國(guó)量子在太空中領(lǐng)跑。中國(guó)由此成為世界上個(gè)在衛(wèi)星和地面之間實(shí)現(xiàn)量子通信的國(guó)家，人類(lèi)保密通信開(kāi)啟了新紀(jì)元。
隨著科技的不斷革新，量子信息的發(fā)展將會(huì)全面化、深入化。技術(shù)仍然是發(fā)展的關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)力。近期，在量子科技領(lǐng)域，一批批先進(jìn)的科技成果脫穎而出，廣泛受益經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)。
在量子芯片中，跟超導(dǎo)比特耦合的聲子諧振器，是連接轉(zhuǎn)換光電信號(hào)和執(zhí)行量子邏輯操作的關(guān)鍵部件。湖南師范大學(xué)物理與電子科學(xué)學(xué)院教授景輝，提出了一種單向量子聲子激光技術(shù)，既能實(shí)現(xiàn)信號(hào)高保真度的定向放大，又可明顯抑制反向噪聲對(duì)芯片功能的干擾或損害。該技術(shù)方案不依賴(lài)材料非線(xiàn)性，方便拓展到集成陣列電路，填補(bǔ)了上單向聲子激光研究的空白，為量子計(jì)算、單向通信、隱身探測(cè)、熱流控制等的實(shí)際應(yīng)用提供了一種通用方法。
中國(guó)科學(xué)院武漢物理與數(shù)學(xué)研究所詹明生研究員團(tuán)隊(duì)在上實(shí)現(xiàn)了保真度超過(guò)99.99%、錯(cuò)誤率低于0.01%的原子量子態(tài)操控，突破了中性原子量子計(jì)算的一個(gè)重要障礙。該研究成果是該團(tuán)隊(duì)發(fā)展的魔幻光強(qiáng)囚禁原子與量子態(tài)精密操控技術(shù)在高保真全局單比特量子邏輯門(mén)的成功應(yīng)用。這項(xiàng)工作推動(dòng)了中性原子量子計(jì)算的發(fā)展，為下一步構(gòu)造可擴(kuò)展的中性原子量子信息處理技術(shù)奠定了基礎(chǔ)。
當(dāng)前，由于我國(guó)儀器儀表嚴(yán)重依賴(lài)進(jìn)口，量子計(jì)算機(jī)研發(fā)只能使用傳統(tǒng)商用儀器設(shè)備自行搭建量子計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，信號(hào)的輸出與采集任務(wù)只能單獨(dú)進(jìn)行。對(duì)此，合肥本源量子計(jì)算科技有限責(zé)任公司研制了這套量子計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，并將所有量子計(jì)算控制系統(tǒng)的功能集成在一臺(tái)能夠完整實(shí)現(xiàn)對(duì)量子芯片控制的機(jī)器內(nèi)，并命名為“量子測(cè)控一體機(jī)”。該產(chǎn)品能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)大型量子芯片的測(cè)控。
在信息時(shí)代，量子技術(shù)一旦突破，將會(huì)在產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)中占據(jù)有利地位。把握的歷史機(jī)遇，我國(guó)正以技術(shù)打造利器，為量子科技領(lǐng)域帶來(lái)更先進(jìn)的儀器成果。“工欲善其事，必先利其器”。的科技成果必將帶來(lái)更加具有性的優(yōu)勢(shì)技術(shù)，值得期待！
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