摘要：“但是我們最終希望不用衛(wèi)星也能在地面上做幾千公里、幾萬公里的實驗。”潘院士介紹，團隊從2003年開始量子中繼研究，到今年剛剛實現(xiàn)了能夠滿足500公里量子中繼的需求。

“我國首顆量子科學實驗衛(wèi)星8月16號在酒泉發(fā)射，我們的測試顯示，運行是良好的，前幾天已經(jīng)得到一些初步的數(shù)據(jù)。”在9月27日舉行的上海院士專家峰會上，中國科學院院士潘建偉透露。

實現(xiàn)了500公里量子中繼的需求

世界各國如今都非常重視量子通信，美國把這個作為重要的研究方向，歐盟啟動了十多億歐元的項目，谷歌、IBM也有一些相關(guān)的工作。潘院士認為，發(fā)射衛(wèi)星目前看來是比較成熟的技術(shù)，而且非常實用。未來他們希望能夠通過將近十年或者二十年左右的努力，來構(gòu)建天地一體的全球化量子通信網(wǎng)絡(luò)，最后能夠來構(gòu)建基于量子通信安全保障的未來的互聯(lián)網(wǎng)。

“但是我們最終希望不用衛(wèi)星也能在地面上做幾千公里、幾萬公里的實驗，所以同時我們也在進行另外一個工作，就是所謂的‘量子中繼’”潘院士介紹，團隊從2003年開始量子中繼研究，到今年剛剛實現(xiàn)了能夠滿足500公里量子中繼的需求。他們希望在這個方面能夠?qū)崿F(xiàn)幾千公里，那么可信中繼的概念就可以完全成功，但是估計還需要比較多的時間。

量子計算機發(fā)展到50個量子位時能實現(xiàn)“量子稱霸”

“利用量子疊加原理和量子不可分割性，除了做經(jīng)典信息的安全傳輸，也可以做所謂的量子隱形傳態(tài)的傳輸，用這樣的方法可以把一個復雜客體的信息全部都送到另一個目的地，當然目前來說也許需要50年甚至100年才能夠?qū)崿F(xiàn)。”潘院士說，當信息可以在一個由很多小顆粒所組成的網(wǎng)絡(luò)里走來走去的話，就可以來做一些所謂的分布式的量子信息處理。當這一目標實現(xiàn)后，可以來做一些有意思的事情，比如量子計算。

量子計算的基本原理是這樣的，在經(jīng)典世界里的一個比特只能處于0和1狀態(tài)，比如開和關(guān)。如果有100個比特，就只能處于2的100次方的狀態(tài)里面的某一種。“但是到了量子世界，如果有100個粒子，這100個例子的狀態(tài)在物理體系里面是同時存在的，就可以實現(xiàn)所謂的‘量子并行’計算，即使是300位這么長的數(shù)據(jù)，通過萬億次的量子計算機，利用并行計算，只需要1秒鐘就可以了。”

由于量子計算巨大的潛在應(yīng)用價值，目前國際上像谷歌、IBM、微軟等大公司也開始了對量子計算方面的研究。潘院士特地引用了幾個月前MIT發(fā)表的一篇文章，當量子計算機發(fā)展到50個量子位的時候就能夠?qū)崿F(xiàn)“量子稱霸”，超過世界上任何傳統(tǒng)計算機，能夠解決傳統(tǒng)計算機解決不了的問題。潘院士認為，第一次量子稱霸將會成為物理學和計算機科學的一個里程碑，雖然目前不能說出確切的時間，但應(yīng)該為時不遠，因為到了45個量子位的時候就可以超越“太湖之光”超級計算機了。

在量子計算方面，潘院士希望能夠通過將近十年左右的努力，來產(chǎn)生100個粒子的糾纏，當能夠產(chǎn)生100個粒子糾纏的時候，它的計算能力在某些特定問題上，就可以達到目前全球計算能力的總和，也就是2的80次方。而量子計算大概可以達到這一計算能力的百萬倍，相信量子計算的模擬會在不久的將來發(fā)揮比較大的作用。