潘建伟 与量子结缘21年 被质疑也执着向前

正作为让量子通信驰骋于天地之间的物理学家,潘建伟带领的团队在量子通信技术方面实现了国际领跑。早年为了把最先进的技术学回来,潘建伟将一批学生"量身定制"并送往世界顶尖的实验室。当他告诉学生国家需要他们时,当年答应回来的,都回来了。2017年12月19日,国际顶尖学术期刊《自然》在最新一期的特写板块中发布了年度十大人物。中国科学技术大学教授、量子通信科学卫星"墨子号"首席科学家潘建伟上榜。在不同     

量子通信是什么?

"绝对安全"的通信是千百年来人类的梦想之一,量子通信系统的问世,重新点燃了建造"绝对安全"通信系统的希望。那么,究竟什么是量子通信呢?目前,量子通信尚无严格的定义。物理上,量子通信可以被理解为在物理极限下,利用量子效应实现的高性能通信。信息学上,则认为量子通信是利用量子力学的基本原理(如量子态不可克隆原理和量子态的测量塌缩性质等)或者利用量子态隐形传输等量子系统特有属性,以及量子测量的方法来完成两地之间的信息传递。     

量子通信是什么?

<正>"绝对安全"的通信是千百年来人类的梦想之一,量子通信系统的问世,重新点燃了建造"绝对安全"通信系统的希望。那么,究竟什么是量子通信呢?目前,量子通信尚无严格的定义。物理上,量子通信可以被理解为在物理极限下,利用量子效应实现的高性能通信。信息学上,则认为量子通信是利用量子力学的基本原理(如量子态不可克隆原理和量子态的测量塌缩性质等)或者利用量子态隐形传输等量子系统特有属性,以及量子测量的方法来完成两地之间的信息传递。     

赵淳生中国超声电机的奠基人

他是我国第一个研究电动式激振器的科学家,也是我国超声电机的奠基人、开拓者. 他带领团队研制的超声电机已应用于"嫦娥三号"、"嫦娥四号"、"嫦娥五号"、"墨子号"量子卫星、智能炮弹、医疗仪器、光学系统等高端装备,打破了国外在该领域的技术垄断,填补了国内空白.他就是2021年"最美科技工作者"、中国科学院院士,南京航空航天大学教授赵淳生.     

探索未知开创未来

1.中国科大完成最远距离自由空间量子通信实验 中国科技大学、合肥微尺度物质科学国家实验室潘建伟教授和同事杨涛、彭承志等人,通过"自由空间纠缠光子的分发"在国际上首次证明,纠缠光子在穿透等效于整个大气层厚度的地面大气后,其纠缠特性仍能保持,并可应用于高效、安全的量子通信.这一研究成果为实现全球化的量子通信奠定了实验基础.     

量子通信实用化现状分析与探讨

量子密钥分发和量子隐形传态不断取得的新突破,使量子通信实用化问题日益成为关注的焦点。本文简析了量子通信研究的发展历程,并对量子通信的实用化现状进行了概括：实用化量子密钥分发技术已近在眼前,但量子隐形传态的实用化仍尚需时日。针对认识和理解量子通信时的典型误区,本文做了简要澄清。根据量子通信实用化发展态势,为我国量子通信的发展提出了4点对策和建议     

固态量子存储器

量子通信发展的最终目标是构建全国乃至洲际的大尺度量子通信网络,然而受限于光子损耗,目前安全量子通信的距离被限制在百公里量级。目前有两种方案可以有效拓展安全量子通信的工作距离,即量子中继方案和量子加密U盘方案。这两套方案所需要的核心器件都是高性能量子存储器,所以针对具体通信方案优化存储器技术指标,演示基于量子存储器的量子通信技术,是现阶段量子通信研究的核心任务。本项目针对以上科学问题及关键技术,以具体应用方案为导向,基于固体中的稀土离子系综研制高性能固态量子存储器。本文主要介绍项目实施以来相关方面的研究内容以及研究进展。     

应用诱骗态量子密码技术建立安全通信网络的实际应用测试

量子通信是量子物理与信息科学相结合的新兴产物。量子力学的基本原理保证了通信的绝对安全,从而将在本质上提升通信安全,其实用化和产业化也将给未来的通信产业带来一场革命。目前,实用化的量子通信在国际上的竞争非常激烈。本项研究在合肥实现了基于诱骗态方案的绝对安全的3节点链状量子通信网络,并进一步实现了全通型的星形量子通信网络。所实现的通信网络,在通信距离和通信速率上都处于国际领先水平,标志着我国在实用化量子通信领域已具备和欧美发达国家竞争的能力。     

量子通信

正量子通信(quantum communication)是指利用量子纠缠效应进行信息传递的一种通信方式,是量子论和信息论相结合的新的研究领域,主要涉及量子密钥分配、量子隐形传态和量子密集编码等技术。量子通信因其高效、安全的信息传输特性而成为量子物理和信息科学的研究热点。从1993年量子通信概念和量子隐形传送方案的提出,到1997年未知量子态远程传输的首次实现,到2006年超100公里诱骗态量子密钥     

潘建伟要建世界一流量子物理实验室

正量子物理学世界级大师问道:“你的梦想是什么?”他的答案脱口而出:“我要在中国建一个世界一流的量子物理实验室。”年前12月18日,庆祝改革开放40周年大会上,宣读了获得改革先锋称号人员名单。其中,“量子信息研究的创新者”潘建伟在列。他的头衔包括中科院院士、中国科学技术大学常务副校长,中国科学院量子信息与量子科技前沿卓越创新中心主任。自上世纪90年代以来,量子信息科学迅猛发展,量子通信、量子计算和量子精密     

核动力航母离中国有多远?

<正>从中国决定发展航母以来,众多媒体都预测中国将发展核动力航母。甚至在"瓦良格"号改装之时,就有了要改装核动力的"流言蜚语"。核动力的确有着独特优势,但中国是非要发展核动力航母不可吗?基础条件强于法国从国力上来说,现在中国远     

固态光学微腔与量子体系相互耦合的调控及其量子器件研究

固态光学微腔与量子态组成的耦合量子体系,由于能够满足量子信息处理所要求的可扩展和可集成性,被认为是实现量子计算和量子通信的重要实验平台之一。目前该体系的研究主要围绕新型高品质光学微腔的制备、局域腔模与激子态或声子态的相互作用调控以及新型量子光电子器件的研发等方面开展。虽然该领域的研究取得了一些进展,但仍面临诸多挑战,例如量子点与微腔确定性共振耦合;光学微腔与量子态相互作用的多手段调控;多微腔共振耦合的集成与实用化的量子光源等。为了攻克这些挑战,本项目围绕"微腔与量子态的耦合"这一主题展开研究,旨在发展微腔与量子的相互作用理论,建立具有自主知识产权的数值模拟平台,同时研究高品质固态微腔的制备以及与量子体系的有效耦合调控手段,开发高性能微腔量子器件和量子芯片。     

实验成功实现8光子纠缠态

多粒子纠缠态的实现是量子网络和量子计算研究的一个关键。迄今为止,科学家已经能够操控14个被捕获的离子。然而在量子信息科学领域,光子相对于其它系统具有不可比拟的优势。特别是,光子更容易传输量子比特,     

“量子隐形传态”的概念及技术发展

量子隐形传态是学术界关注的新焦点。随着量子隐形传态技术不断取得突破,量子通信过程中的信息传输能力和可靠性有望获得极大提升。文章详细阐述了量子隐形传态的实现过程,介绍了量子隐形传态的最新研发成果、专利申请以及应用方向。     

天志、兼爱和明鬼——墨子自然观的价值构建与审视

墨子的自然观是对前人的继承和发展,实现了从"天命"、"天德"到"天志"创造性的转变。其自然观主要包括"天志"、"兼爱"和"明鬼"三个基本价值结构体系。"天志"是基础,"兼爱"是核心,"明鬼"是实践监督力。从历史价值的向度来看,墨子的自然观具有正义性、平等性和道德性。从现实价值的向度来看,墨子的自然观是"双重失败",既是自然科学主义"不科学"的失败,又是没有实现自然人文精神"超越性"和"突破性"的失败。     

高性能单光子探测技术研究进展

"高性能单光子探测技术"项目针对光量子信息和量子调控,特别是广域量子通信网络对高性能单光子探测器(SPD)的需求,开展超导纳米线单光子探测器(SNSPD)、超导相变边缘单光子探测器(TES)、InGaAs/InP雪崩光电二极管(APD)以及上转换单光子探测器(UCD)研究。项目于2017年7月立项,项目执行期为5年,共包括4个课题。项目各课题研究工作正在按照计划有序推进,已顺利完成中期既定的任务和目标。SNSPD器件和APD及UCD等单光子探测器件性能已取得部分突破;特别是高效率SNSPD和小型化InGaAs/InP APD方面成果已经达到了国际领先水平。通过和专项其他项目承担单位合作,在应用演示方面取得了量子通信、光量子模拟、量子随机数和贝尔不等式验证等多项重大应用成果。部分器件指标及应用演示成果提前达到了项目结题考核指标。     

量子水 量子袜 量子减肥……全是大忽悠!

正一边是新闻中"量子"相关的科研成果,一边是市场上触手可及的"量子"生活用品,听起来高大上的"量子"好像一夜间就飞入了寻常百姓家。但这些日用品真如宣传的那么神奇吗?市场上各种与"量子"有关的"高科技产品"——量子能量水、量子鞋垫、量子袜、量子空气净化器,到抽象的量子医学、量子保健、量子能量植入等,这些"量子+"概念的产品,哪些是真的,哪些是大忽悠呢?     

墨子的科技思想及其当代价值

墨子是劳动人民的圣人。墨子不仅在人文思想领域造诣非凡,而且在自然科学研究中也领先于世界,特别是在诸如数学、几何学、力学、光学、军事科技等方面的成就,皆令诸子百家和同时代的古希腊自然哲学家望尘莫及,故有"科圣"之称。直至今日,墨子科技思想中"义利统一"的价值理念、"重利贵用"的科技追求以及"道技合一"的研究方法等,对我国社会主义现代化建设仍有重要价值。我们要重视科技创新对经济发展的重要作用,公共决策要遵循科学法则,科学研究应大力弘扬批判精神,培养实践能力强的技术人才和复合型人才。     

什么是对撞机?

正继引力波、量子通信之后,又一个"高冷"的物理名词成了新晋"网红"——对撞机,因为科学"大咖"们最近在争论中国现在要不要建大型对撞机"这种超大超贵的机器"。那么,对撞机究竟是什么?从字面上解析,对撞机就是让某种东西在其中对撞的机器。而"大咖"们近日争论的对撞机对撞的是高能物理领域被加速到接近光速的带电微小粒子。20世纪以来,人类对于物质结构的认知已经从分子、原子、原子核层次,逐步深入到更小的结构单位夸克和轻子。     

2023，大国重器

<正>回顾2023年,高水平科技自立自强扎实推进,前沿领域发展快速,科技实力不断提升,一系列突破性进展、标志性成果令人振奋。中国空间站进入应用与发展阶段,我国科学家首次在实验中实现了模式匹配量子密钥分发,高海拔宇宙线观测站“拉索”顺利通过国家验收,液氧甲烷火箭朱雀二号遥二运载火箭发射成功,255个光子的量子计算原型机“九章三号”刷新世界纪录,神舟十六号载人飞船、神舟十七号载人飞船发射取得圆满成功,第四十次南极考察启动……越来越多“中国足迹”标注科技发展的“中国高度”,基础研究持续为科技创新提供不竭动能,科技体制改革进一步营造良好氛围、激发人才活力。