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潘建伟描绘量子应用的未来图景,仍面临一大挑战,但正在实现

强国网 2019-09-12 11:41:00
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潘建伟描绘量子应用的未来图景,仍面临一大挑战,但正在实现

以量子为基础衍生出的量子科学,是20世纪最重要的科学发现之一。幸运的是,以潘建伟为代表的一大批中国科学家为我国的量子科学发展奠定基础,让中国在量子科学领域领先于国际,而他们又是如何看待量子科学呢?

据科技日报报道,9月10日,我国著名的“量子力学之父”潘建伟院士在第一届中德双边研讨会上作了一篇名为“梦想还是现实?量子通信的过去、现在与未来”的报告。在报告中,潘建伟院士为我们描绘出量子力学给我们未来生活将会带来的巨变,并且也直言量子物理仍面临一大挑战。

潘建伟描绘量子应用的未来图景,仍面临一大挑战,但正在实现

提到量子科学,很多人首先想到的便是“高深莫测”这个词,以量子科学为基础的量子技术作为当今世界的前沿科学技术,成为世界新一轮科技革命的聚焦点,也是世界许多国家力争的一大领域。一个多世纪前,科学家们就发现了量子,直到今天,量子领域的应用成为了主流,那么量子科学发展会给我们带来什么样的改变呢?

潘建伟院士向我们描绘了这样的一幅量子应用的未来图景:量子将能与我们日常的光纤网络融为一体,覆盖更广阔的范围,能全面提升信息安全。我们现在社会是处于网络化高度发达的社会,我们时刻都在利用网络接收信息,然而在日常生活中,我们却经常接收到垃圾信息,这与我们平时浏览网络上泄漏个人隐私痕迹有关,信息安全一直以来是人们追求的梦想,那么为何量子技术能解决这个问题呢?

潘建伟描绘量子应用的未来图景,仍面临一大挑战,但正在实现

量子因为其测不准的基本原理,因为绝对的随机性,任何窃取者在偷看光子束时都会更动到它,而被发送者或接收者察觉,并发生改变,保证信息绝对不会外泄,这也就是人们常说的“量子加密”。

而通过量子技术做出无法破解的“秘密钥匙”,这个就是“量子密钥”。特定的信息只有唯一的“量子密钥”能打开,这也就保证了信息的绝对安全性。

潘建伟描绘量子应用的未来图景,仍面临一大挑战,但正在实现

虽说量子技术能解决长期困扰人们隐私安全的问题,不过潘建伟院士也提出量子科学应用的一大挑战:该如何在相距遥远的两地实现安全的密钥分配呢?

随着科学家对量子的研究,人们也发现单个的量子实际上是一种很不稳定的存在,容易受到周围的干扰而发生改变,这也是量子力学在实际应用上的一大难点。

潘建伟描绘量子应用的未来图景,仍面临一大挑战,但正在实现

“量子力学之父”潘建伟

相比之下,量子在真空中的稳定性要更好。2016年,世界首颗量子科学实验卫星“墨子号”在我国发射成功,而“墨子号”的任务就是在真空中实现量子的稳定传播,为接下来的量子领域的科学研究打好了实践基础。

不久前,潘建伟院士所带领的团队现了300公里真实环境光纤中的双场量子密钥分发,并且验证了700公里以上光纤远距离量子密钥分发的可行性,为实现新一代远距离城际量子密钥分发技术奠定基础。可以说,潘建伟院士所畅想的未来量子世界,正在一点一点实现。(尤格)

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