瞭望 | 中国量子科技，只看这一篇就够了 _信息快讯

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“九章二号”144 模式干涉仪（部分）实验照片中国科学技术大学供图量子三大领域——量子计算、量子通信、量子精密测量，中国全部位列第一梯队中国量子研究突飞猛进的背后，是中国的“科研黄金时代”和“集中力量办大事”的体制优势“量子科技到现在，还没有让老百姓可以用的产品，短时间内也做不到”量子科技是事关人类未来的关键核心技术领域，迫切需要更多兼具智慧和勇气的年轻人勇闯科研无人区和产业无人区文 |《瞭望》新闻周刊采访人员徐海涛魏雨虹陈诺周畅中国成功研制“九章二号”“祖冲之二号”量子计算原型机，美国IBM公司宣布实现“全球最大”的量子计算处理器，日本宣布将拨款145亿日元加快研究量子保密通信……近期，量子科技发展突飞猛进，多个国家在这条关乎人类未来的科技赛道上奋勇争先。 121年前，当马克斯·普朗克提出“量子”概念时，恐怕再大胆的人也难以想象，这将给世界带来多大的改变——核能、激光、计算机、手机等都与此相关。而今， “第二次量子革命”已经启幕，它将带给我们一个什么样的未来？在世界量子科技大潮中，中国处于什么方位？加快实现高水平科技自立自强的中国，将给全球量子科技发展作出哪些新的贡献？人们期待：当对量子微观世界的认知更加深邃，宏观世界也将更加美好。挺进第一阵营“求解特定数学问题，比最快超算快亿亿亿倍！”今年10月，这条来自中国量子科技新突破的消息，在全球科技界引起重大反响。 “这是令人激动的实验杰作。 ”量子物理学家、加拿大卡尔加里大学教授巴里·桑德斯说。国际权威学术期刊《物理评论快报》刊发相关论文，标志着中国研制的“九章二号”“祖冲之二号”量子计算原型机获得国际学术界认可。我国由此成为全球唯一在光量子和超导两条技术路线上实现“量子优越性”的国家。 “量子优越性”像个门槛，是指当新生的量子计算原型机，在某个问题上的计算能力超过最强的传统计算机，就证明其未来有多方超越的可能。多年来，国际学界高度关注、期待这个里程碑式转折点的到来。 2019年9月，美国谷歌公司推出53个量子比特的计算机“悬铃木” ，对一个数学算法的计算只需200秒，当时世界最快的超级计算机“顶峰”需2天，美国率先实现了“量子优越性” 。一年之后，中国成功研制76个光子的量子计算原型机“九章” ，求解数学算法高斯玻色取样只需200秒，当时世界最快的超级计算机要用6亿年。这使中国成为全球第二个实现“量子优越性”的国家。今年10月， “九章二号”求解高斯玻色取样比目前世界最快的超级计算机快10的24次方倍（亿亿亿倍）；“祖冲之二号”的计算复杂度，比谷歌推出的“悬铃木”提高100万倍。我国的“量子优越性”引人注目。 “以前中国的量子通信世界领先，现在可以说，我们的量子计算也进入世界第一方阵。 ”“九章二号”“祖冲之二号”由中国科学技术大学潘建伟院士团队牵头研制，团队成员、“九章二号”项目负责人陆朝阳说。量子科技主要分为量子计算、量子通信、量子精密测量三大领域。近年，随着“墨子号”量子卫星发射，中国实现量子通信研究的领跑。今年，中国建成全球首个星地量子通信网，创造500公里的现场光纤量子通信世界纪录，进一步巩固优势。在量子精密测量领域，中国科研水平和技术应用与欧美国家旗鼓相当、各具优势。近年，我国实现海森堡极限精度的单光子克尔效应测量、200公里单光子三维成像、在室温水溶液环境中探测到单个DNA分子的磁共振谱等重大成果，并在金刚石NV色心技术路线上研发出量子钻石单自旋谱仪、量子钻石原子力显微镜等“人无我有”的创新产品。中国信息通信研究院发布的《量子信息技术发展与应用研究报告（2020年）》统计显示，从2000年到2019年，全球量子信息三大领域科研论文发文量持续上升，美国科研机构和企业的论文数量超过12000篇，位列各国第一，中国紧随其后超过9000篇，德国、日本、英国分列第三到第五位。其中在量子通信、量子计算、量子精密测量三个领域，中国的论文发表量分列第一位、第二位、第二位。 “量子三大领域，我们现在全方位都在第一梯队。原来量子计算相对落后，现在逐渐赶上来了。 ”中国科学院院士、中科院量子信息重点实验室主任郭光灿说。 “当前，实现量子信息技术的规模化应用，成为多国竞逐的目标。 ”中国科学院院士潘建伟说，在党和国家高度重视下，我国量子科技实现了从跟跑、并跑到部分领跑的历史飞跃。

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