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[科技专项] 国家重大科技专项量子信息与量子计算专题:洲际量子通信干线开通

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langge945 发表于 2014-4-8 21:05 | 显示全部楼层
http://news.ustc.edu.cn/xwbl/201404/t20140408_192245.html
最近,中国科学技术大学潘建伟教授及其同事陈帅等与清华大学翟荟小组合作,在超冷原子量子模拟研究领域取得重要突破,在超冷铷原子玻色气体中人工合成自旋-轨道耦合的基础上,首次在实验上成功确定自旋-轨道耦合玻色气体在有限温度下的相图。该实验成果以封面标题的形式发表在4月初出版的国际权威物理学杂志《自然·物理学》上,标志着我国在超冷原子量子模拟的这一重要实验领域占据了一席之地。

凝聚态物理中由于复杂的多体相互作用导致的强关联体系,例如高温超导、分数量子霍尔效应等等,很难直接得到求解,妨碍了人们对这类物理问题的深入理解和应用。基于超冷原子的量子模拟通过人工合成等效的量子体系,利用易于观测的超冷原子在等效体系中的演化来模拟传统强关联体系中复杂的电子行为,为人类对某些重大凝聚态物理机制的理解开辟了一条更直观的道路,在当前被认为是理解和解决诸多复杂物理系统和物理机理的最有力的手段。最近十余年来国际上超冷原子量子模拟实验研究的蓬勃发展充分地证明了这一点。

自旋-轨道耦合是很多重要物理现象的关键因素,例如原子中的精细结构以及近年发现的拓扑绝缘体等等。因此,对自旋-轨道耦合的研究和量子模拟也成为对这些现象深入理解以及进一步加以利用的有效手段。美国国家标准与技术研究院(NIST)的I. Spielman小组于2011年首先在实验上合成了自旋-轨道耦合的玻色-爱因斯坦凝聚体,并迅速成为人们关注和追踪研究的热点。随后在2012年,山西大学的张靖小组,麻省理工学院的M. Zwierlein小组和中国科大的潘建伟小组也分别在超冷费米子和玻色子的实验上实现了自旋-轨道耦合。

潘建伟、陈帅等首先利用拉曼耦合技术人工合成了自旋-轨道耦合的超冷铷原子玻色气体。通过改变系统温度,首次观察到了玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)的转变温度在自旋-轨道耦合影响下的变化;实验上确定了磁性平面波相BEC到非磁性条纹相BEC在非零温度下的相变曲线;并且还观察到在自旋-轨道耦合作用下,玻色气体磁性的产生与BEC转变温度的一致性。他们在这些现象的基础上比较完整地描绘出有限温度下自旋-轨道耦合玻色气体的相图。

他们的发现使人们能够更清楚地理解自旋-轨道耦合的玻色气体的基本特性,展现了超冷量子气体在相互作用效应和热力学效应的共同影响下所产生的丰富的物理内容,是超冷原子量子模拟的一项重要进展,充分显示出量子模拟的强大功能。

上述研究得到了中国科学院、教育部、国家自然科学基金委、科技部重大研究计划项目等的支持。
iew 发表于 2014-4-16 18:27 | 显示全部楼层

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中国科大等实现测量器件无关的量子纠缠验证

  文章来源:中国科学技术大学 发布时间:2014-04-15 【字号: 小  中  大 】   

  最近,中国科学技术大学潘建伟教授及其同事陈宇翱等与清华大学马雄峰小组在国际上首次实现了测量器件无关的量子纠缠验证,这是量子密码学技术在量子物理中的一个重要应用,大大提高了实际系统中纠缠检验的正确性。该研究成果发表在近日出版的《物理评论快报》上,并被选为“编辑推荐”论文。

  量子纠缠是量子力学不同于经典力学的一个重要概念。在经典物理中,两个远离的物体只能通过经典的预先设定的方式发生关联;而在量子物理中,物体之间还可以存在由量子纠缠刻画的量子关联。另一方面,量子纠缠在很大程度上被认为是量子计算、量子通信等量子过程优越于经典过程的一个重要因素,因此在量子过程中验证纠缠的存在就显得尤为重要。对于一般的量子态,可以在局部分别作相应的测量,然后将测量结果整合即可以分析量子态是否纠缠。但是这样的纠缠验证方法对测量设备的精准性提出了很高的要求,如果测量设备不可信,纠缠验证的结果也将变得不可信,纠缠的进一步应用将受到限制。

  基于相应的理论工作,潘建伟小组首次设计并完成了测量设备无关的量子纠缠验证实验。该实验在不基于测量设备完美的前提下,给出了验证纠缠的方法,成功解决了量子纠缠验证中的探测隐患,从而极大地提高了量子纠缠验证的正确性。本实验验证的是两体量子态的纠缠,由于需要准备两个额外的辅助量子态,整个实验在六光子关联下完成,因此本实验也是多光子纠缠技术的应用展示。

  去年,潘建伟小组利用同样的技术手段完成了测量装置无关的量子密钥分发实验验证,发表于《物理评论快报》,入选美国物理学会2013年度国际物理学重大进展。

    上述研究得到了中国科学院、教育部、国家自然科学基金委、科技部、中组部“青年千人计划”的支持。


http://www.cas.cn/ky/kyjz/201404/t20140415_4090478.shtml
iew 发表于 2014-5-10 17:51 | 显示全部楼层
中国科大实现对任意噪声免疫的薛定谔猫态

  文章来源:中国科学技术大学 发布时间:2014-05-09 【字号: 小  中  大 】   

  最近,中国科学技术大学潘建伟院士及其同事陈宇翱、刘乃乐等组成的研究小组采用光子级联编码的方式实现了对于任意噪声都具有高容错率的薛定谔猫态,朝着实现大尺度量子网络乃至宏观纠缠态迈出了重要一步。该研究成果发表在5月期的《自然·光子学》上。

  所谓“薛定谔猫”是奥地利物理学家、量子力学创始人之一埃尔温·薛定谔于1935年提出的一个假想实验,即在特殊的设定环境下,猫的生死状态取决于探测结果,未探测时处于“纠缠状态”。尽管在宏观世界这只是一个假想实验,但物理学家们已经在微观世界成功制备出各种各样的薛定谔猫态,并将其运用到量子力学基本问题检验、量子精密测量、量子容错计算以及分布式量子计算等任务中。

  由于量子态与环境相互耦合会发生退相干现象,随着制备薛定谔猫态的粒子数目增多,纠缠品质会呈指数下降,这大大限制了薛定谔猫态在量子计算、量子精密测量等量子信息处理任务中的应用。虽然原则上人们可以利用量子纠错编码的方式来保护量子态,但是这种方式会耗费大量的量子资源,使得利用量子纠缠进行量子信息处理所能带来的优越性受到巨大限制。2012年,奥地利物理学家Fröwis 和Dür提出了一种级联猫态的概念,在该方案中通过将普通猫态作为一个编码逻辑单元,采用级联编码的方式组合起来,可以达到有效抵抗退相干作用的目的。相对于在以往实验中实现的普通薛定谔猫态而言,这种级联猫态具有对任意噪声免疫的天然优越性。

  潘建伟小组发展了一套可扩展的编码方式,用两个光子比特编码一个逻辑比特,制备了一个三逻辑比特的级联猫态,通过实验观察级联猫态与普通猫态在不同噪声影响下各自的纠缠演化特性,演示了编码猫态在噪声影响下具有的显著优越性。由于其天然的高容错性,级联猫态可被广泛应用于大尺度的量子网络中,如三人密码协议,量子密钥共享等。同时,这种制备级联猫态的方法可扩展到任意比特数,甚至可能达到宏观级别,实现多年来的研究热点——宏观纠缠。

  2004年以来,潘建伟团队一直在光量子调控和多光子纠缠操纵方面处于国际领先地位,到目前为止在该研究方向上已经在Nature、Nature Physics、Nature Photonics 和Nature Nanotechnology 这四个杂志上发表了20余篇论文,研究成果得到了包括欧洲物理学会、美国物理学会、Nature、Science、Physics Today 和Physics World 等重要学术媒体的广泛报道。

    上述研究得到了中国科学院、教育部、国家自然科学基金委、科技部、中组部“青年千人计划”的支持。

http://www.cas.cn/ky/kyjz/201405/t20140509_4117630.shtml
 楼主| i2000s 发表于 2014-9-5 04:02 | 显示全部楼层
Google引入加州大学圣巴巴拉分校的Martinis研究组,准备搭建自己的量子计算机。
http://www.technologyreview.com/ ... n-quantum-computer/
ssizz 发表于 2014-11-15 17:13 | 显示全部楼层

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   新华网合肥11月15日电(记者 徐海涛)中科院院士、中国科学技术大学教授潘建伟及其同事张强、陈腾云与中国科学院上海微系统所、清华大学的科研人员合作,将可以抵御黑客攻击的远程量子密钥分发系统的安全距离扩展至200公里,创下新的世界纪录。日前出版的国际权威物理学期刊《物理评论快报》发表了这一重要成果。
    量子密钥分发为安全信息加密传输提供了一个理论上绝对安全的解决方案。然而,现实系统的器件不满足理论假设的缺陷,会引入各种安全漏洞,从而导致黑客攻击,特别是“时间位移攻击”、“死时间攻击”和“强光致盲攻击”等针对探测系统的攻击,成为“量子黑客”的主要攻击点。
    2013年,潘建伟小组和加拿大一研究组分别在国际上首次实验实现了测量器件无关的量子密钥分发,完美解决了所有针对探测系统的攻击,被美国物理学会《物理》杂志评选为2013年度国际物理学领域的十一项重大进展之一。然而这些前期实验结果的传输距离仅为50公里左右,严重限制了该技术在实用化广域量子通信网络中的应用。测量器件无关的量子密钥分发到底能够走多远,成为了量子通信研究领域中的一个重要课题。
    为了解答这一问题和进一步验证该系统的实用前景,经过一年多的实验探索,潘建伟小组通过发展高速独立激光干涉技术,结合中科院上海微系统所自主研发的高效率、低噪声超导纳米线单光子探测器,将该协议的安全距离突破至200公里,并将成码率提高了3个数量级。
    该工作被《物理评论快报》审稿人评论为“实用量子密钥分发的重要里程碑”和“物理和技术上的重大进展”,并被《物理评论快报》选为“编辑推荐”论文。欧洲物理学会下属网站《物理世界》也以“安全的量子通信传输到远距离”为题,对其进行了报道。
    同时,为进一步验证现场光纤情况下的系统性能,潘建伟小组还选取了合肥市量子通信网的3个节点进行了外场实验,文章已被国际电气和电子工程师协会旗下《量子电子学选题》杂志接受发表。

点评

单光子探测器对系统成功率阈值(可靠性)影响很大。这次使用的超导单光子探测量子效率高,但需要使用超低温维护,并不适用于大规模商业化。单光子探测器技术还需继续提高。  发表于 2014-11-16 03:10
rottenweed 发表于 2014-11-27 14:56 | 显示全部楼层
量子科学实验卫星攻关试验完成,预计2016年发射。

http://www.cas.cn/cm/201411/t20141127_4261586.shtml
【中国科学报】量子通信有望“全球通”

 量子科学实验卫星发射在即,其攻关试验均已完成;2025~2030年,覆盖中国的量子通信网络终将建成,未来——

  2016年,天空中将会多出一颗耀眼的星,而它就是即将发射的“量子科学实验卫星”。

  “前面的攻关试验都已经做完了。”中国科大微尺度物质科学国家实验室研究员彭承志说,量子科学实验卫星将如期发射

  这意味着,量子通信将具备覆盖全球范围的能力。“不过,量子科学实验卫星是一颗低轨卫星,只能在晚上进行量子通信,空间覆盖能力和应用都还比较有限。”彭承志说,为了提高量子通信的范围和应用能力,他们可能还会考虑量子星座的研制。

  迈出量子通信第一步

  随着网络通信的飞速发展,账号保护、传送安全等成为人们日益关心的问题。作为以量子力学基本原理为基础的全新通信技术,量子通信被视为可以解决人们的担忧、无条件保障通信安全的最有效方式。

  而如何让这一方式更好地服务于广大用户,一直是学界研究的热点。中科院院士、中国科学技术大学教授潘建伟带领团队,用辛苦和努力浇灌了一朵量子之花。

  2012年2月17日,是让团队成员、中科院量子技术与应用研究中心副主任赵勇铭记在心的日子。当天,历时18个月建设的“合肥城域量子通信试验示范网”终于完成了。

  这是全球首个城域量子通信试验示范网,有了这一安全保障,示范网用户传递的信息内容就会变得不可窃听、复制或破译。

  研制量子通信网络终端设备,研制量子通信微光探测核心器件,研制量子通信网控设备等产品……前期的工作做足后,拥有一个产品和技术的试验床,就显得有点迫切。

  “我们需要一个具有稳定性和安全性的更大的平台来检测通信,同时积累量子通信网络的建设和运维经验。”赵勇说。

  合肥示范网应运而生,建成的示范网有46个节点,网络覆盖合肥市主城区,用户涵盖省市政府机关单位、金融机构、研究院所等。而直到现在,这些单位都是这一平台上的创新参与者。

  将通信安全距离扩展至更远

  如果说合肥示范网的建立是要建设一个技术试验床,那么,今年3月份投入使用的济南量子通信试验网则是面向用户日常应用的,希望更加贴合不同使用单位的要求。

  目前,济南量子网络有90多家用户单位,可以通过网络内量子通信集控站和终端,实现安全的语音和视频通信、安全的文件传真以及安全的数据传输。

  “我们的平台可以承载上千用户。”赵勇说,“网络目前是免费提供给用户使用的,试验网的目的是通过用户的使用来进行相关行业应用模式的探索。”

  济南网的顺利运行,标志着量子通信城域网技术已经发展成熟。

  “量子通信网络需要在更大范围里,通过更多的用户体验进一步验证其稳定性,提高其可用性。”中国科大微尺度物质科学国家实验室研究员陈宇翱表示,只有具备了稳定性,才会拥有更多的用户。

  记者了解到,建设中的量子通信“京沪干线”连接北京、济南、合肥、上海,全长2025公里,提供4城市间网状8Gbps加密应用数据传输业务。

  “目前主要的使用对象还是银行、证券公司等一些金融机构。”陈宇翱说,北京、上海城域量子通信网将分别于今年年底和明年夏天建成。

  陈宇翱告诉记者,2025~2030年,覆盖全国的量子通信网络也有望建成,“我们希望能将安全距离扩展得更远,并且通过京沪干线来探索一定的商业盈利模式,将量子通信产业化”。

  拓展量子应用领域

  在潘建伟等人看来,成功就是解决一个又一个问题。

  量子科学实验卫星的研发亦是如此。研制一颗卫星,需要考虑很多问题,包括如何提高精度,将量子信号从天上传下来以及卫星发射以后的空间适应性问题。

  尽管过程满是艰难,所幸的是,这些问题都已得到很好的验证。现在,团队成员们在期待卫星发射的那一刻。

  不过,对于团队的研究人员来说,努力并没有到此为止。目前量子通信完成的还是最简单的点对点的信息传递,真正要组网的话,还需要一段时间。

  彭承志还表示,日后建成的量子通信网络,要致力于与既有经典网络的融合,“比如说加密这一块,我们要提高网络的实用性,让更多的外围企业参与进来”。

  此外,通过量子通信的发展来带动量子测量和量子计算等技术的发展,也是这个团队的期望,在他们看来,未来,“量子技术大有可为”。

  (原载于《中国科学报》 2014-11-27 第1版 要闻)
 楼主| i2000s 发表于 2014-11-28 01:02 | 显示全部楼层
本帖最后由 i2000s 于 2014-11-27 12:16 编辑
rottenweed 发表于 2014-11-27 01:56
量子科学实验卫星攻关试验完成,预计2016年发射。

http://www.cas.cn/cm/201411/t20141127_4261586.shtm ...

目前的时间点太乱了。虚虚实实,真真假假。加拿大美国等欧美国家也准备在国际空间站搭载量子通信试验卫星,及发射微纳实验卫星。时间节点2016-2017左右。
spacedoctor 发表于 2014-12-4 15:19 | 显示全部楼层
中科大量子卫星研制取得重要进展
http://ah.anhuinews.com/system/2014/12/04/006615654.shtml
中安在线-安徽日报 :
2016年,中国可能发射全球首颗“量子科学实验卫星”。记者12月3日从中科大获悉,由该校潘建伟、彭承志团队承担的量子科学实验卫星有效载荷研制工作取得重要进展,量子实验控制与处理机、量子纠缠源初样鉴定件已通过专家验收,为量子科学实验卫星顺利上天打下坚实基础。

  专家在验收评审会上认为,中科大研制的量子实验控制与处理机、量子纠缠源初样鉴定件产品功能性能满足卫星建造规范和有效载荷任务书要求,光、机、电接口满足卫星与有效载荷接口数据单要求,空间环境模拟试验有效,研制过程质量可控,同意验收交付。其中,在纠缠源亮度、时间测量精度等关键技术指标上,所交付的产品均大幅度超过任务书要求。

  量子科学实验卫星,是中科院空间科学战略性先导科技专项中首批确定的卫星之一。其成功发射,将在国际上首次实现星地高速量子密钥分发并建立广域量子通信网络,开展星地量子纠缠分发与地星量子隐形传态实验研究。作为首席科学家和天地一体化实验总体组的依托单位,中科大牵头承担了卫星科学应用系统研制,并参与卫星有效载荷研制。其中,有效载荷共设4个分系统,中科大牵头负责量子实验控制与处理机、量子纠缠源研制,并参与另外两个分系统研制。两种产品的成功交付,标志着该校在航天工程研发、质量管理等方面迈上一个新台阶。(记者 桂运安)
ssizz 发表于 2014-12-4 18:35 | 显示全部楼层
新华社合肥12月4日电(记者徐海涛、詹婷婷)记者从中国科学技术大学获悉,我国计划于2016年左右发射的全球首颗“量子科学实验卫星”整体研制工作取得重要进展。卫星系统中的量子实验控制与处理机、量子纠缠源初样鉴定件等关键部件日前通过专家评审。

量子科学实验卫星是中科院空间科学战略性先导科技专项中首批确定的卫星之一,将在国际上首次实现高速星地量子通信,并连接地面的城域量子通信网络,初步构建中国的广域量子通信体系,为未来建成全球化的量子通信卫星网络奠定基础。该项目于2011年启动,由中国科学技术大学潘建伟院士团队牵头实施。

有效载荷系统是量子卫星的重要组成部分,日前在上海举行的专家评审会上,与会专家审查了初样鉴定件产品的设计开发、研制、环境试验及验收测试结果等相关技术材料。

专家认为,量子实验控制与处理机、量子纠缠源初样鉴定件的产品功能性,能够满足卫星建造规范和有效载荷任务书要求,同意验收交付。交付产品在纠缠源亮度、时间测量精度等关键技术指标上,大幅超过了任务书要求,为更好地完成科学目标打下良好基础。
padamsli 发表于 2015-2-5 17:12 | 显示全部楼层
ssizz 发表于 2015-3-5 16:49 | 显示全部楼层
我国在世界上首次实现多自由度量子体系的隐形传态 为量子网络技术奠定基础
  新华网北京3月5日电(记者 吴晶晶)中国科学技术大学潘建伟院士及其同事陆朝阳、刘乃乐等组成的研究小组在国际上首次成功实现多自由度量子体系的隐形传态。这是自1997年国际上首次实现单一自由度量子隐形传态以来,是量子信息实验研究领域取得的又一重大突破,将为发展可扩展的量子计算和量子网络技术奠定坚实基础。
  最新出版的国际权威学术期刊《自然》以封面标题的形式公布这一成果。这一实验成果得到《自然》杂志审稿人的高度评价,称这一成果“绝对新颖、重要,处于当前量子光学和量子信息领域的最前沿,可以认为是一个伟大的成就”。
 据潘建伟介绍,量子隐形传态在概念上类似于科幻小说中的“星际旅行”,可以利用量子纠缠把量子态传输到遥远地点,而无需传输载体本身。量子隐形传态作为量子信息处理的基本单元,在量子通信和量子计算网络中发挥着至关重要的作用。1997年,国际上首次报道了单一自由度量子隐形传态的实验验证,入选《自然》杂志“百年物理学21篇经典论文”。
 楼主| i2000s 发表于 2015-3-9 05:16 | 显示全部楼层
本帖最后由 i2000s 于 2015-3-8 16:26 编辑

JuliaQuantum计算机程序库开源项目:http://juliaquantum.github.io
2015美国西南量子信息技术研讨会后的Julia讨论会视频分享:http://juliaquantum.github.io/ne ... etup-videos-online/

欢迎在合适的地方转载和关注这个开源项目。
jameswu 发表于 2015-3-17 18:33 | 显示全部楼层
中国科学家实现光子轨道角动量纠缠的量子存储


http://mil.huanqiu.com/china/2015-03/5931093.html


我国科学家在国际上首次实现了光子轨道角动量纠缠的量子存储,进一步证明了基于高维量子中继器实现远距离大信息量量子信息传输的可行性。该研究成果发表在国际物理学权威期刊《物理评论快报》上。这是中国科学技术大学郭光灿院士领导的中科院量子信息重点实验室史保森小组在高维量子中继研究方向取得的重要进展。

  光子的轨道角动量产生于电磁波螺旋前进的波前,可以构成一个无限维的编码空间。将光子编码在轨道角动量空间,可以大幅度增加光子的信息携带量。此外,利用光子的高维编码态还可以提高量子密钥传输的安全性,实现二维编码态无法完成的量子信息协议,并进行量子力学基本问题的研究。而要实现大信息量、长距离的量子信息传输,必须借助量子中继器,而量子存储单元是构成量子中继器的核心,因此必须首先实现高维量子纠缠的存储。

  史保森教授和博士生丁冬生等继2013年在国际上首次实现携带轨道角动量的单光子存储后,最近他们又在该研究方向取得重要进展,首次实现了光子轨道角动量纠缠在两个存储单元之间的存储。他们利用两个磁光阱制备了两个冷原子团,在其中一个冷原子团制备了单光子与原子系综之间的纠缠,然后将该光子存储在另一个冷原子团中,从而实现了轨道角动量纠缠在两个原子系综之间的存储。为了检验纠缠特性,他们利用量子层析技术重构了存储纠缠态的密度矩阵。通过对比存储前后双光子干涉可视度和计算存储保真度等,来检验存储过程对纠缠程度的影响。实验结果表明,轨道角动量纠缠可以被高保真地存储
 楼主| i2000s 发表于 2015-3-27 12:36 | 显示全部楼层
http://phys.org/news/2015-03-fir ... -errors.html#ajTabs
据报道这是世界上第一个可以自纠错的量子计算器件。由美国加州圣巴巴拉分校的Martinis(跟Google合作)研究组实现。
 楼主| i2000s 发表于 2015-3-27 12:39 | 显示全部楼层
http://phys.org/news/2015-03-fir ... -errors.html#ajTabs
据报道这是世界上第一个可以自纠错的量子计算器件。由美国加州圣巴巴拉分校的Martinis(跟Google合作)研究组实现。
ssizz 发表于 2015-5-11 22:42 | 显示全部楼层
 中新社北京5月11日电 (记者 张素)中国科学院11日宣布,该院所属中国科学技术大学完成一项最新研究,首次在类石墨烯单原子层半导体材料中发现非经典单光子发射,打开了通往新型光量子器件的新道路。
  自2004年有科学家成功制备石墨烯(即单原子层碳)以来,该材料的物理内涵和优异性质引发外界对基础和应用研究的热潮。但因石墨烯的电子结构中不具备能隙,限制了其在光电器件方面的应用。
  不过,新型的有直接带隙的类石墨烯材料“单原子层过渡金属硫化物”以其独特的光电性质受到关注。只是此前国际上所有关于单原子层二维材料的研究集中于经典光学领域,尚未在实验上观察到光子反聚束等量子光学现象。
  中国科学技术大学潘建伟、陆朝阳等与华盛顿大学许晓栋、香港大学姚望合作研究发现,二硒化钨(WSe2)二维单原子层中的原子缺陷能够束缚激子,成为非经典的单光子发射器,“和其他的单光子系统相比,这种基于单原子层的单光子器件不仅利于光子的读取和控制,还可方便地制备和实现与其他的光电器件平台结合”。
  这项研究意味着可以实现高效光量子信息处理线路。理论还表明,科学家通过控制电场,可实现对单电子自旋—谷耦合自由度的量子调控,“未来将应用于可容错量子计算的研究”。
  事实上,具有潜在前景的基于单原子层的量子调控领域已成为国际竞争焦点。潘建伟团队的研究成果5日在线发表于《自然·纳米技术》,法国强磁场国家实验室等三个欧美独立研究团队也有类似研究成果,但晚于中国团队投稿。
  值得一提的是,潘建伟团队在可扩展光量子信息处理技术的系统研究上已取得一批成果,包括在国际上首次实现单原子层半导体量子器件、实现量子人工智能算法实验等,在光量子信息领域保持着国际领先地位。(完)
蟀率的珞子 发表于 2015-5-23 20:51 | 显示全部楼层
本帖最后由 蟀率的珞子 于 2015-5-23 20:56 编辑

那个中科大的 量子进步新闻发得有点多.  动不动就首次,率先的
wsl2005 发表于 2015-5-25 21:07 | 显示全部楼层
不知道欧洲电信公司原型量子卫星上个月是否敲定合同?
http://www.81tech.com/news/shijiehangtiangongye/139530.html

        据航空周刊与航天技术网站近日报道,通信卫星的在轨寿命正在增加,卫星运营商期待的一项技术改进将在最近5年内使卫星的星载载荷处理器过时。现有通信卫星配备的天线是针对一个特定频率规划和特定区域覆盖进 行设计。这种方式使得卫星运营商在卫星在轨的15~20年内仅能开展单一业务。
利用软件定义载荷的优势,这样的卫星能够根据地面指令移动到不同的轨道位置,并且卫星功率和带宽可在轨重新配置。总部位于巴黎的欧洲电信卫星公司(Eutelsat)正在与英国政府联合研制新型的“量子”(Eutelsat-Quantum)卫星,以实现这种能力。
        Eutelsat-Quantum卫星项目的主承包商为空中客车防务与航天公司,并提供载荷;位于英国吉尔福德的萨里卫星技术公司提供小型地球静止轨道卫星平台。该卫星采用Ku频段,其覆盖区域可通过软件更新实现重新定义,从而响应服务需求的变化。
        Eutelsat- Quantum卫星将配置一个相控阵天线,允许控制者通过地面指令控制波束指向。这标志着实现真正软件定义载荷的一步。该卫星预计在2018年发射。此 外,Eutelsat-Quantum卫星的Ku频段部分能够被匹配(be paired),因此不受国际电信联盟(ITU)对不同地区频率规定的影响。ITU负责分配卫星运营商的无线电频谱。
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点评

这个卫星名字叫量子,但是跟量子通信没有关系。  发表于 2015-6-7 01:15
wsl2005 发表于 2015-5-25 21:11 | 显示全部楼层
本帖最后由 wsl2005 于 2015-5-26 09:54 编辑

在量子试验通信卫星领域,天朝是不是起了个大早,赶了个晚集,,,,

一篇旧闻
http://www.chinanews.com/mil/2013/07-09/5018474.shtml
加拿大公司拟为微卫星安装量子密码系统防入侵


加拿大M3MSat卫星有可能是全球首个将要进行量子通信试验的卫星,本应在2014年7月8日发射,因乌克兰危机而取消。
http://bbs.9ifly.cn/forum.php?mod=viewthread&tid=12796&extra=page%3D2%26filter%3Dtypeid%26typeid%3D17

M3MSat卫星有没有可能与北京二号卫星一同升空呢?
http://bbs.9ifly.cn/forum.php?mod=viewthread&tid=1371&extra=page%3D1%26filter%3Dtypeid%26typeid%3D19
zhh894217 发表于 2015-6-2 11:42 | 显示全部楼层

潘建伟院士:量子世界里领跑者 操纵微观粒子进入人们生活
来源:中国科技网-科技日报 作者:吴长锋 2015年06月02日 01:04
[导读] 采访潘建伟院士的地点约到了上海,多少有些出乎意料。而对于量子科学试验卫星,自然》杂志新闻特稿写到,中国将领先欧洲和北美,发射一颗量子科学实验卫星。

原标题:潘建伟:量子世界里的领跑者

本报记者  吴长锋

采访潘建伟院士的地点约到了上海,多少有些出乎意料。安排记者采访的中国科技大学上海研究院杜先彬老师一再解释:潘院士实在太忙,时间只有两个小时,之后还要参加中科院的一个重要会议,若不行的话只能“紧盯插空”了。而前一天晚上,潘建伟还在医院检查治疗。

我国也是世界上首颗量子科学实验卫星将于2016年发射,在位于浦东的中科大上海研究院,作为项目牵头人的潘建伟院士和他的团队正为此紧张地工作着,常常夜以继日。

1970年出生的潘建伟,41岁当选中国科学院院士,42岁当选发展中国家科学院院士,同年获得量子信息科学领域最高奖项“国际量子通信奖”……短短几年间,斩获国内、外诸多荣誉及头衔,这些都源于潘建伟和他的团队在竞争激烈的量子通信世界科学的前沿,已牢牢地占据着制高点。

放飞在量子世界的梦想

潘建伟选择物理,完全因为兴趣。高考时,他本有机会被保送到浙江大学读当时的热门专业。“如果接受保送,可能就无法继续我的物理梦了。”潘建伟考入中国科大近代物理系。

上中学时,他的英语不好,一次英语课上,他鼓起勇气举手发言,可站起来之后“脑子一片空白”,这让潘建伟很受挫并暗下决心:“如果将来在国内做出成就,让别人请我去讲学。”

1996年,在中国科大获得硕士学位后,潘建伟投入奥地利因斯布鲁克大学塞林格教授门下攻读博士。望着眼前这位来自中国的年轻学者,塞林格问他:“潘,你的梦想是什么?”

“我要在中国建一个和您实验室一样在世界领先的实验室。”

彼时,导师正组织量子信息实验研究的一个国际合作项目。而潘建伟脑子里也酝酿着一个实验方案。一个月后,他觉得方案成熟了,便兴奋地在组里报告他的设想。塞林格问:“潘,你不知道这就是量子态隐形传输的理论方案吗?你不知道我们另一个小组正在做这个实验吗?”

潘建伟确实不知道,他坚定地对导师说:“我要加入这个实验!”仅仅一年之后,潘建伟便与同事一起在国际顶尖杂志《自然》上发表了首次实现量子隐形传态的学术论文,该成果被公认为量子信息实验领域的开山之作,被美国物理学会、欧洲物理学会和《科学》杂志评为年度十大进展,并同伦琴发现X射线、爱因斯坦建立相对论等成果一道,被《自然》杂志选为“百年物理学21篇经典论文”。

从“追随”到“领跑”

2001年,潘建伟回到中科大组建实验室。但当时国内量子通信研究无论是水平还是人才储备,基础都很薄弱。

潘建伟再次回到欧洲,跟随已经转到维也纳大学的塞林格,以博士后身份从事研究。“我们必须与国际先进小组保持密切联系,才能更快地前进。”潘建伟说。

这期间,潘建伟像“候鸟”一样国内国外两头跑。不到一年时间,他在国内的研究组作为第一单位在权威杂志《物理评论快报》上发表了7篇论文。而当时国内高校在该杂志一年也发不了几篇。

2004年,潘建伟研究组在国际上首次实现五光子纠缠和终端开放的量子态隐形传输,《自然》杂志发表了这一成果,并称赞他们“完成了一次壮举”。该成果同时入选欧洲物理学会和美国物理学会评选出的年度国际物理学重大进展,这是中国科学家的“第一次”。

“很自豪!这表明国内研究组在量子纠缠方面的工作已经成功跃居国际领先水平。”潘建伟说。

2008年,潘建伟把在海德堡大学的实验室整体搬回中国科大,并将一批优秀的青年学术骨干从欧洲引进到中国科大工作。“搬家的清单足足列了120页,大到激光器,小到12毫米的镜片,全部搬回来了。”

从2004年至今,潘建伟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:首次实现五光子纠缠和终端开放的量子态隐形传输;首次实现16公里自由空间量子态隐形传输;首次实验实现了八光子薛定谔猫态;利用八光子纠缠,首次实验实现了拓扑量子纠错;首次实验实现了百公里量级的自由空间量子隐形传态和纠缠分发;首次实现多自由度量子隐形传态……

英国著名的科学新闻杂志《新科学家》以封面标题的形式这样评价潘建伟中科大团队:“中国科大——因而也是整个中国——已经牢牢地在量子计算的世界地图上占据了一席之地。”

操纵微观粒子进入人们的生活

对一般人而言,量子理论和技术难以理解,这样匪夷所思的科研成果有什么用途?

150年前,当麦克斯韦发现电磁波时,人们也在问同样的问题。事实上,电磁波的发现才让电视、无线电、雷达和手机成为可能。对量子态隐形传输和纠缠交换的研究同样是未来信息技术的基础。

潘建伟有着明确的科研图标:通过量子通信研究,从初步实现局域的量子通信网络,到实现多横多纵的全球范围网络,保证信息传输的绝对安全;通过量子计算研究,实现大数据时代信息的有效挖掘;通过量子精密测量研究,实现新一代定位导航……

20世纪初的实验发现,能量或物质细小到一定限度,就无法被准确测量了。理论上完美到极致的显微镜,对于一个量子级别的粒子也束手无策,因为一“碰”就毁坏了粒子的待测状态。如果让量子态的粒子携带密码信息,当间谍“偷听”时,信息就被偷听动作改变了,因而这条信息通道可以保证内容的绝密。

“量子纠缠”曾被爱因斯坦称作“幽灵般的超距离作用”。有共同来源的两个微观粒子之间存在着纠缠关系,不管它们被分开多远,只要一个粒子发生变化就能立即影响到另外一个粒子,即两个处于纠缠态的粒子无论相距多远,都能“感知”对方的状态。靠着量子纠缠的特性,科学家就可以给出一个无法窃取、也无从破译的“密钥”。

操纵微观粒子进入人们的生活,潘建伟团队正在这座科研图标上稳步跨越:2009年,潘建伟团队在合肥市建立了世界上首个多节点的全通型光量子电话网,并在天安门城楼、中南海等关键地点之间构建了“量子通信热线”,用于重要信息传送保障。

2012年,潘建伟团队完成了包括几十个节点的合肥城区量子通信网络示范工程,规模远远超过国际上已有的量子通信网络,标志着大容量的量子通信网络技术已经取得了关键性突破。同年11月,该团队研制的“基于量子通信的高安全通信保障系统”投入运行,为国家重要政治活动提供信息安全保障。

2013年,潘建伟团队实现了“测量器件无关的”量子通信,从而解决了单光子探测系统易被黑客攻击的安全隐患,大大提高了现实量子密钥分发系统的安全性。该成果被美国物理学会《物理》杂志评选为年度国际物理学重大进展。

潘建伟出任首席科学家的千公里光纤量子通信骨干网工程“京沪干线”项目,2016年前后将建成连接北京、上海的高可信、可扩展、军民融合的广域光纤量子通信网络。“量子保密通信在城域网上的使用已经基本成熟,快则两三年,慢则三五年,就可以推广。”潘建伟说。

而对于量子科学试验卫星,《自然》杂志新闻特稿写到,中国将领先欧洲和北美,发射一颗量子科学实验卫星。这将为物理学家提供一个测试量子理论基础以及探索如何融合量子理论与爱因斯坦广义相对论的全新平台。

潘建伟最欣赏孔夫子那句名言:知者不惑,仁者不忧,勇者不惧。“如果说当年杨振宁先生和李政道先生证明,中国人在国外可以做很好的‘科学’。那么我们现在证明了,中国人在国内也可以做很好的‘科学’。”
http://www.wokeji.com/kbjh/zxbd_10031/201506/t20150602_1236800.shtml

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