量子科技百年飞跃 中国创新领跑新赛道
今年恰逢量子理论诞生百年,联合国教科文组织特别将今年定为"国际量子科技年",以此纪念这一改变人类认知的革命性科学突破。从普朗克在1900年首次提出能量量子化的开创性假说,到1920年代中期海森堡的矩阵力学与薛定谔的波动力学相继问世,量子力学的建立不仅彻底颠覆了经典物理学的认知框架,更为现代科技发展奠定了全新的理论基础。
我国科研团队近期在量子科技领域取得系列重要进展:自主研发的"祖冲之三号"超导量子计算机展现出强大算力,突破性的星地量子通信实验实现了跨洲际的信息传输,新型量子传感设备的研制也取得关键突破。这些创新成果正在重塑信息获取、传输与处理的技术范式,为量子技术的实际应用开辟了更广阔的前景。
量子计算:加速技术迭代攻关
如果把量子科技比作一架翱翔的"未来战机",那么它的核心系统正由三大关键技术构成:量子计算如同强劲的"引擎",提供突破经典极限的超级算力;量子通信则像先进的"航电系统",确保信息传输的绝对安全;而量子测量则堪比精密的"探测雷达",实现前所未有的感知精度。
量子计算的雏形可追溯至20世纪80年代的理论探索,经过数十年的理论积淀和技术突破,这项曾被视为"科幻"的技术已逐步走向现实,成为全球科技竞争的战略高地。
今年初春,中国科学技术大学联合国内顶尖科研力量,成功推出超导量子计算机"祖冲之三号"。这台量子计算原型机在特定任务上的运算速度,将传统超级计算机远远甩在身后——其完成"量子随机线路采样"的效率,比现有最快的超级计算机高出千万亿倍,再次刷新了量子计算优越性的世界纪录。
量子计算正成为引领新一轮科技变革的核心驱动力,而实现"量子优越性"则是其迈向实际应用的重要里程碑。业内专家表示,当前我国量子技术研发已进入关键转型期,正从实验室的理论探索快速迈向产业化应用阶段。这种革命性的计算范式,因其在特定问题上展现出的指数级算力优势,正吸引着金融建模、新药研发、航天工程等高精尖领域的广泛关注。
在技术突破方面,我国科研团队近期取得重要进展——由科大国盾量子牵头研发的超导量子测控系统已顺利完成交付。作为支撑"祖冲之三号"运行的关键设备,该系统的成功研制为未来开发可纠错的大规模量子计算机提供了重要技术支撑。
"量子计算机要真正发挥'超级智能'的作用,必须首先证明其超越经典计算机的能力。"量子信息领域专家表示。目前,相关企业正持续加大研发投入,着力构建完整的自主可控量子计算产业链,为这一颠覆性技术的商业化应用铺平道路。
量子通信:迈向产业化应用推广
我国量子通信技术近期迎来系列重大突破,在多个技术路线上齐头并进。在量子直接通信领域,科研团队不仅将百公里级通信速率提升至新高度,更成功构建了300公里全连接网络。更令人振奋的是,模块化量子通信设备已通过火箭搭载回收测试,为未来空天地一体化量子通信网络奠定基础。
"这些突破性进展表明,量子直接通信正在从实验室走向实际应用。"量子通信专家龙桂鲁教授指出,该技术正朝着实用化、组网化和空间应用三大方向快速发展。
与此同时,在量子密钥分发方面,中国科研团队创造了新的里程碑——成功实现横跨亚非大陆的星地量子加密通信,在超过1.2万公里的距离上完成"一图一密"的安全传输。这项发表于《自然》杂志的研究成果,被国际同行誉为"将量子保密通信带入全球尺度的关键突破",为构建全球化量子通信网络提供了重要技术支撑。
早在世纪之交,当全球量子信息技术刚刚崭露头角时,我国就敏锐把握住这一战略机遇。通过前瞻布局和持续投入,我国在量子通信领域率先取得突破,逐步建立起技术优势。专家分析指出,这一成就既源于国家对前沿科技的战略眼光,也得益于科研人员数十年如一日的潜心钻研。
"随着网络安全威胁不断升级,量子通信技术的产业化应用恰逢其时。"量子通信专家表示,这项技术正在为金融、医疗、政务等关键领域打造牢不可破的信息防护网,将成为数字经济时代的重要安全基石。目前,我国量子通信技术已从实验室走向实际应用,正在为构建安全可信的数字社会提供有力支撑。
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