近日,中国科学院院士潘建伟在腾讯科学WE大会上分享了一个“小目标”:希望经过十到十五年的努力,完整地发展天地一体广域量子的通讯网络技术体系,在这个基础上在国防、政务、金融、能源等领域应用为最后形成下一代国家信息安全生态系统奠定基础。
潘建伟“墨子号”首席科学家,被称为中国“量子之父”。
1970年出生的他,41岁当选中国科学院院士,42岁获得量子信息科学领域最高奖项“国际量子通信奖”。参与的研究成果同爱因斯坦建立相对论等,被《自然》杂志选为“百年物理学21篇经典论文”。
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。
“热爱科学,但更爱祖国”
潘建伟热爱科学,更热爱祖国。当导师问及他的梦想,他的回答是"将来在中国建设一个世界一流的量子物理实验室。"
从此,他开启了国外的科研之路。
为了能尽快进入实验量子物理的前沿,潘建伟几乎整天都泡在实验室里,摆弄着以前从未见过的光学器件。经过一年多日日夜夜的艰苦奋斗,他和同事们终于完成了国际上首次实现光子的量子隐形传态。
在他和同事们的努力下,陆续完成了“国际上首次实现量子纠缠”“首次实现三光子纠缠及其非定域性检验”等系列突破。从此,潘建伟和同事们在世界量子信息学领域一路领跑。
“中国人在国内也可以做很好的‘科学’”
2001年,在导师的不解和反对声中,潘建伟依然选择回国,开始建立他梦寐以求的量子物理与量子信息实验室。潘建伟向世界证明:中国人在国内也可以做很好的‘科学’。
在中国,潘建伟的团队取得了一系列让人惊艳的研究成果,数次创造世界第一,而他们又有了一个更大胆的目标:一颗量子科学实验卫星。
2016年,我国成功将世界首颗,量子科学实验卫星“墨子号”发射升空。2020年“墨子号”在国际上首次实现千公里级基于纠缠的量子密钥分发,为量子通信走向现实应用奠定了重要基础。
20多年来,潘建伟的初心始终未曾改变,在腾讯科学WE大会上分享了一个“小目标”:希望通过10到15年的研究,研发具备基本功能的通用量子计算原型机。
潘建伟:量子力学是计算能力需求下的“第二个小孩”
潘建伟在在腾讯科学WE大会“上指出,量子信息科学直接导致了第二次量子革命的发生。
在信息交互已经并将一直伴随着我们人类进化和社会发展的情境下,量子力学下的量子通讯和量子计算技术正成为新时代效率的信息安全传输,可以解决计算能力的瓶颈。
潘建伟表示,量子力学生的“第一个小孩”就是现代信息技术,它又已经准备好产生“第二个小孩”,这个“小孩”可以解决算力不够、信息传输不安全等问题。
“利用量子通讯可以提供一种原理上无条件安全的通信方式,利用量子计算可以提供非常强大的计算能力,用于各种各样复杂系统的研究。”潘建伟介绍,其中,量子计算本质上大概分成三个阶段:一是要造出比超级计算机快的机器,期望实现50个量子比特的相干操纵;二是造出操纵数百个量子比特的专用量子模拟机,用来完成若干经典计算机无法胜任的一些计算任务;三是实现一种可编程的通用量子计算机。
除了量子计算,潘建伟又介绍了量子通信方面的相关应用:量子秘钥分发。利用安全的秘钥分发可以实现加密内容不可破译的安全的量子通信。潘建伟希望通过未来十到十五年的努力,可以完整地发展天地一体广域量子的通讯网络技术体系,研究出通用量子计算原型机,来初步探索对密码分析、大数据分析等方面的相关应用,赋能气象预报、金融分析和药物设计等多个场景。