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我国量子实验卫星7月上天 星际穿越不是梦

华西都市报 2016-03-05 15:53 大字

潘建伟

华西都市报记者专访全国政协委员、中科院院士潘建伟

3月4日,在接受华西都市报记者采访时,全国政协委员、中国科学院院士、中国科技大学常务副校长潘建伟透露,今年7月,全球首颗量子科学实验卫星就要上天了!

与此同时,从地上到卫星的“粒子传输”研究项目正在进行,也就是在一两年实验就可能成功。这就预示着,光速的“瞬间移动”不再是梦,而我们的“星际穿越”的愿望也有可能要实现了喔!很羡慕电影里宇航员在星际间穿越的壮观有没有?偶尔是不是也想去太阳系外领略一下宇宙的浩瀚?瞬间移动的超能力有没有曾经让你眼馋?

如今,这一切似乎都不再幻想了。

聚焦

华西都市报记者张菲菲北京摄影报道

人物名片

46岁,中国科学技术大学教授、博士生导师,中国科学院院士。

现任中国科学技术大学常务副校长。

中组部首批“千人计划”入选者,中科院量子科学实验卫星先导专项首席科学家。

中国科学技术大学量子隐形传态研究项目组主持人。

作为国际上量子信息实验研究领域开拓者之一,他是该领域有重要国际影响力的科学家,取得了一系列有重要意义的研究成果。

2016年1月,获国家自然科学一等奖。作为多光子纠缠及干涉度量项目第一完成人,潘建伟因45岁的年龄优势,刷新了2006年支志明49岁获该奖的年龄纪录。此前,华罗庚、钱学森等曾获该奖。

科普一下

“蚁人”无限缩小

进入的就是“量子世界”

量子卫星、粒子传输,看到这些名字是不是感觉很科幻?

下面就来给大家普及一下,什么是量子。在好莱坞电影《蚁人》中,主角斯科特为了拯救世界,把自己无限缩小,最后进入的就是“量子世界”。

量子听起来很神秘,但它是微观世界里最小不可分割的基本单位,每天无时无刻不充斥在我们身边,比如,我们日常生活中常见的光,就是由大量光量子组成的。

去年,《自然》发表封面文章,介绍了中国科技大学潘建伟项目组的“多自由度量子体系的隐形传态”研究,这个技术可以让科学家在异地瞬间获知粒子状态。

如果能够对构成物体的每一个粒子进行测量,然后在目的地用同样的粒子完全复制其状态,就可以得到一模一样的物体。潘建伟在接受媒体采访时打了个形象的比喻:“从合肥带到北京一个保险箱,钥匙忘带了。于是我请合肥的同事测量一下钥匙,告诉我,我在北京复制它。”

这个比喻形象的解释了潘建伟院士关于量子的研究成果,可以让我们“瞬间移动”。

研究进程

卫星上天光纤入地

“星际旅游”迈出第一步

去年还只是理论上的内容,而今年,这项研究可是向前“瞬间移动”了一大步。

据潘建伟透露,今年7月,全球首颗量子科学实验卫星就要上天了,下半年,京沪干线大尺度光纤量子通信骨干网就将建成。这就意味着,我国量子通信、传输将形成“天地一体化”的网络雏形。

“那么,这个体系的建成,能不能说我们离瞬间移动这个目标又进了一步呢?”华西都市报记者问到。

“是的!”潘建伟给出了一个非常肯定的回答。他说,项目科学家们有一个雄心的目标,要把地面上的“态”传到卫星,当然,现在只能传单个粒子的,因为毕竟地面和卫星中间,是千公里的量级,但是至少目前已经走出了第一步。

“大家都想离开太阳系去看看,但毕竟寿命是有限的,如果我们坐目前的宇宙飞船的话,人类还没飞出去,生命就结束了。那么我们将来如果以这种量子隐形传态的方法星际旅行的话,是可以光速进行的呀!将来可以一站一站的传送。”不过潘建伟院士也说了,要传送更为复杂的东西现在还是一种科学的幻想,近期肯定不可能,但一个粒子的传输,在这一两年内就可以实现了。

改变生活

量子通信绝对保密

预计10年内用于手机支付

既然瞬间移动啊、星际穿越啊,在现实上离我们还有些远,那目前的量子传输能给我们的生活带来哪些改变呢?

“京沪干线大尺度光纤量子通信骨干网建成之后,将应用于金融、电子、政务等多方面领域的信息传输。”潘建伟说。

“量子通信是指利用量子力学基本原理或基于物质量子特性的通信技术。它是结合量子技术与现代通信技术的一种新兴通信技术,在理论上可实现无条件安全的链路数据传输,被认为是保障未来通信安全最重要的技术手段。”北京邮电大学智能网络安全实验室主任李剑曾经这样解释过量子通信。

量子通信,就是迄今为止唯一被严格证明是无条件安全的通信方式。

也就是说,使用量子通信传递信息,我们的信息安全可以得到很好的保障。在潘建伟的设想中,通过京沪干线的运用、验证,量子通信可以得到很好的推广,在不久的将来走进千家万户,每家每户的网上银行、网络支付、手机支付等,都能享受到量子通信所带来的安全性保障。“这个时间,我希望是10年吧!”潘建伟说。

两会说科研

建议国家统一布局

量子物理研究

集中优势力量

前段时间,引力波引起了全世界的轰动,量子与引力波,似乎属于“同性质”的物质,同样的神秘。在潘建伟看来,量子同引力波一样,都是基础科学领域,都是探测宇宙的一种手段,而美国探测引力波的过程,有很多是值得中国的科研工作者学习的。

“引力波和量子,都属于基础研究。对于基础研究来说,有很多的不确定性,因此,在科研经费预算方面,不宜管得太细,应该给科学家有一定的自主权,按照自身发展灵活调整。”潘建伟说,在美国,科学家们可以20年如一日,把全国各个地方的力量全部都集中起来只做一件事情,做引力波探测。他建议说,在量子物理的研究上,如果国家能统一布局,有机地把各个优势力量集中来做,长时间之后就能够做得比较好。

在潘建伟看来,无论是引力波还是量子计算机,更大程度上都是人类获得了探索宇宙的手段,并以此来改善人类的生活。

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