正文

习近平总书记关切事丨探“微观世界” 抓“关键变量”——我国科学家与量子“纠缠”的故事

记者刘菁、陈芳、徐海涛

约一个世纪前,“上帝到底掷不掷骰子”的爱因斯坦-玻尔论战,为人类开启了量子世界之门。

进入21世纪,量子科技发展突飞猛进。习近平总书记指出,加快发展量子科技,对促进高质量发展、保障国家安全具有非常重要的作用。

要让量子技术这个决胜未来的关键掌握在中国人手中!这是“中国量子军团”心中的梦想火种。

120年前量子论诞生之时,中国只能做看客。而今,凭借一批科学家取得的多光子纠缠、量子反常霍尔效应、“墨子号”卫星等突破,中国已成为全球“第二次量子革命”的重要推动者与引领者。

百年量子,探究微观世界推动人类文明

10月23日11时,清华大学物理系一间普通办公室,阳光穿过窗户洒满书桌。中科院院士薛其坤正伏案工作,他关注着世界量子科研的新进展,也思考着如何加快培养青年人才。

个子不高、乡音浓浓,从沂蒙山区走出来的薛其坤,朴实而风趣。奋斗与执着,是无数次接近真理的过程,也是他量子路上的人生信条。

量子反常霍尔效应——全球物理学最热门的课题之一,因薛其坤团队的首次成功观测,中国标注了量子研究新高度。这项成果将推动新一代低能耗电子器件发展,加速信息革命进程。

1900年,德国物理学家普朗克提出量子论,如今它与相对论并称现代物理学两大支柱。但20世纪初,量子论以其“怪异”“悖论”引起轩然大波。

“什么纠缠、叠加,量子理论为什么这么怪?”1992年,一个名叫潘建伟的中国科学技术大学本科生,在毕业论文中向量子论发起挑战。始于此,他迷上了微观世界的奥妙与未知,一生与量子“纠缠”。

20世纪,量子论催生出核能、激光、半导体,进而发展出计算机、手机、互联网,史称第一次量子革命。21世纪以来,新发现、新技术密集涌现,“第二次量子革命的战鼓已敲响!”英国《自然》杂志说。

量子科技的潜力难以想象:量子通信理论上可做到绝对保密,量子计算让运算能力指数级增长,量子测量则将精度提升至“原子级”。

世界竞逐因此你追我赶。

创新自信,中国崛起为世界“量子劲旅”

2000多年前的墨子不会想到,他的名字有朝一日会成为中国科技创新的一个标志。

全球首颗量子卫星“墨子号”于2016年发射,这意味着,中国将“绝对保密”的量子通信向实用化推进了一大步。

41岁当选院士,46岁带领团队发射“墨子号”,47岁建成世界首条量子通信干线“京沪干线”……如今已名震国际学界的潘建伟认为,能拥抱“中国机遇”,是他最大的幸运。

当前,量子科技已是多国战略布局的重点。但很少有人知道,研究量子有多难。

中科院院士王建宇比喻,实现量子卫星“天地实验”,“相当于人在万米高空,把硬币扔进地面的一个储钱罐。”

中科大教授郭国平说,研制量子计算机,就像“用原子垒起一座金字塔”。

中国量子信息研究起步比发达国家晚了约20年。但21世纪以来,中国异军突起,取得了多项重大原创成果——

多次刷新量子纠缠数量的世界纪录,2013年首次观测到量子反常霍尔效应,2017年开通“京沪干线”实现世界首次洲际量子保密通信……

英国《自然》杂志评价,中国在量子领域,“从10年前不起眼的国家发展为现在的世界劲旅”。

“中国量子科研正处在黄金时代。”“墨子号”副总设计师彭承志说,日益强大的国力、催人奋进的氛围是根本保障。

关键变量,小小量子有望撬动远大未来

创新决胜未来,人才关乎成败。

日前,2020国际量子大会召开,吸引了全球103个国家和地区数千名学者参会,38岁的中科大教授陆朝阳任组委会主席。

越来越多的青年闯入微观世界,在与量子的“纠缠”中崭露锋芒,“敢于冒险”的火花在创新中绽放。

34岁的中科大教授林毅恒,成功制备出原子和分子间“跨界”量子纠缠;合肥本源量子公司董事长孔伟成是个“90后”,目标是3年内研制出50到100比特的量子计算机……

习近平总书记强调,当今世界正经历百年未有之大变局,科技创新是其中一个关键变量。

目前,量子科技处于从实验室迈向市场的关键期。我国量子科技发展存在不少短板,面临多重挑战。

潘建伟认为,我国量子通信研究水平国际领先,量子计算与发达国家处于同一水平线,量子测量还有差距。“我们必须统筹创新要素,牢牢掌握创新和发展主动权!”

“像婴儿一样,刚学走路的时候跌跌撞撞,之后便会健步如飞走上大道。”中科院院士郭光灿认为,应抢抓机遇推动量子应用。

抓关键变量,增发展动能。

在北京,成立了量子信息科学研究院推动产业化;在安徽合肥,产业聚集的“量子大街”初具规模;在山东济南,规划到2030年实现量子产业规模300亿元……

“莱特兄弟发明的第一架飞机只飞了12秒,但它证明了人类能飞上天空。”陆朝阳说,随着对量子规律更深刻的认识,量子科学将开启人类更美好的未来。

编辑:青草地

责任编辑:崔翠 许小仙

相关阅读

    Array ( [0] => Array ( [relateid] => 808051 [appid] => 1 [pcUrl] => https://www.jnnc.com/p/808051.html [wapUrl] => https://m.jnnc.com/p/808051.html [published_timestamp] => 1603066427 [published] => 1603066427 [pv] => 24 [virtual_pv] => 0 [all_pv] => 24 [title] => 习近平:更好推进我国量子科技发展 [has_thumb] => 0 [thumb] => ) [1] => Array ( [relateid] => 808770 [appid] => 1 [pcUrl] => https://www.jnnc.com/p/808770.html [wapUrl] => https://m.jnnc.com/p/808770.html [published_timestamp] => 1603757370 [published] => 1603757370 [pv] => 53 [virtual_pv] => 0 [all_pv] => 53 [title] => 习近平的小康故事 | “让每个人都有人生出彩的机会”——习近平和人民教育的故事 [has_thumb] => 1 [thumb] => https://www.jnnc.com/a/10001/202010/7df5c4c58e3473be38c253c28cfef45c.jpeg ) [2] => Array ( [relateid] => 808630 [appid] => 1 [pcUrl] => https://www.jnnc.com/p/808630.html [wapUrl] => https://m.jnnc.com/p/808630.html [published_timestamp] => 1603436333 [published] => 1603436333 [pv] => 24 [virtual_pv] => 0 [all_pv] => 24 [title] => 济南市首张计量检定电子证书发布 [has_thumb] => 0 [thumb] => ) [3] => Array ( [relateid] => 807331 [appid] => 1 [pcUrl] => https://www.jnnc.com/p/807331.html [wapUrl] => https://m.jnnc.com/p/807331.html [published_timestamp] => 1602222082 [published] => 1602222082 [pv] => 33 [virtual_pv] => 0 [all_pv] => 33 [title] => 中美科学家研制出可快速充电的锂离子电池材料 [has_thumb] => 0 [thumb] => ) [4] => Array ( [relateid] => 807539 [appid] => 1 [pcUrl] => https://www.jnnc.com/p/807539.html [wapUrl] => https://m.jnnc.com/p/807539.html [published_timestamp] => 1602484451 [published] => 1602484451 [pv] => 9 [virtual_pv] => 0 [all_pv] => 9 [title] => 习近平同塞内加尔总统萨勒就中非合作论坛成立20周年共致贺电 [has_thumb] => 0 [thumb] => ) )
  • 习近平:更好推进我国量子科技发展
  • 习近平的小康故事 | “让每个人都有人生出彩的机会”——习近平和人民教育的故事
  • 济南市首张计量检定电子证书发布
  • 中美科学家研制出可快速充电的锂离子电池材料
  • 习近平同塞内加尔总统萨勒就中非合作论坛成立20周年共致贺电
//百度推送 (function(){ var bp = document.createElement('script'); var curProtocol = window.location.protocol.split(':')[0]; if (curProtocol === 'https') { bp.src = 'https://zz.bdstatic.com/linksubmit/push.js'; } else { bp.src = 'http://push.zhanzhang.baidu.com/push.js'; } var s = document.getElementsByTagName("script")[0]; s.parentNode.insertBefore(bp, s); //中国站长站点击统计-jnnc var zzspan = document.createElement('span'); zzspan.setAttribute("id","cnzz_stat_icon_166736"); zzspan.setAttribute("style","display:none;"); var zzscript = document.createElement('script'); zzscript.setAttribute("type","text/javascript"); zzscript.src = curProtocol+'://s13.cnzz.com/stat.php?id=166736'; zzspan.appendChild(zzscript); document.body.appendChild(zzspan); //中国站长站点击统计-news var zzspan1 = document.createElement('span'); zzspan1.setAttribute("id","cnzz_stat_icon_171864"); zzspan1.setAttribute("style","display:none;"); var zzscript1 = document.createElement('script'); zzscript1.setAttribute("type","text/javascript"); zzscript1.src = curProtocol+'://s13.cnzz.com/stat.php?id=171864'; zzspan1.appendChild(zzscript1); document.body.appendChild(zzspan1); })();