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8月中旬，我國(guó)將擇機(jī)發(fā)射首顆量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星。如果衛(wèi)星成功運(yùn)行，我國(guó)將成為世界上第一個(gè)實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星和地面之間量子通信的國(guó)家。“上海科創(chuàng)22條”已將量子通信列入重大戰(zhàn)略項(xiàng)目，上海在該領(lǐng)域的前瞻布局已占得先機(jī)。
隨著信息時(shí)代的迅猛發(fā)展，以微電子技術(shù)為基礎(chǔ)的信息技術(shù)即將達(dá)到物理極限。而以量子效應(yīng)為基礎(chǔ)的量子通信，被認(rèn)為具有高效率和理論上絕對(duì)安全等特點(diǎn)，有望開(kāi)啟一次新的技術(shù)革命。量子通信不依賴于計(jì)算的復(fù)雜性，而是基于量子物理學(xué)的基本原理，從而克服了經(jīng)典加密技術(shù)內(nèi)在的安全隱患，成為迄今為止唯一被嚴(yán)格證明是無(wú)條件安全的通信方式，可以從根本上解決國(guó)防、金融、政務(wù)、商業(yè)等領(lǐng)域的信息安全問(wèn)題。
量子通訊最安全
信息安全受到前所未有的關(guān)注。作為迄今唯一被證明是無(wú)條件安全的通信方式，量子通信將從根本上對(duì)“竊聽(tīng)”說(shuō)不。中科大上海研究院教授張強(qiáng)說(shuō)，年底我國(guó)還將建成連接北京、上海的光纖量子保密通信骨干網(wǎng)“京滬干線”，加上量子衛(wèi)星的運(yùn)行，國(guó)內(nèi)將初步形成天地一體的廣域量子通信體系，京滬兩地的金融、政務(wù)等機(jī)構(gòu)將實(shí)現(xiàn)保密通信，相關(guān)工作正在推進(jìn)中。張強(qiáng)坦言，未來(lái)5—10年內(nèi)有望組建全球量子通信網(wǎng)絡(luò)，為量子信息技術(shù)在各行各業(yè)應(yīng)用提供了想象空間。
自2003年以來(lái)，上海在量子科技領(lǐng)域已累計(jì)投入近1.2億元，支持量子方向相關(guān)項(xiàng)目200多個(gè)。通過(guò)前瞻性的布局，一些技術(shù)已在全球領(lǐng)跑。
多領(lǐng)域呈領(lǐng)跑態(tài)勢(shì)
量子科技絕不局限在通信領(lǐng)域。上海交通大學(xué)物理與天文系特別研究員金賢敏說(shuō)，如果你不能忍受止步于此的計(jì)算能力，你必須關(guān)注量子科技。按照摩爾定律，芯片元件的尺寸在不遠(yuǎn)的未來(lái)將達(dá)到經(jīng)典物理極限，各種量子效應(yīng)會(huì)顯現(xiàn)出來(lái)并最終成為微尺度下的普遍行為。“在量子損耗上，我們已經(jīng)做到世界最好。”金賢敏團(tuán)隊(duì)用他們的飛秒激光技術(shù)刻一個(gè)1600個(gè)光子波導(dǎo)光源組成的光子芯片，只需3小時(shí)；如果是牛津大學(xué)的裝置，則需要半年。
華東師范大學(xué)精密光譜科學(xué)與技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室有“三高”：高分辨、高靈敏和高精度，這樣基于量子力學(xué)原理的精密測(cè)量能幫助我們驗(yàn)證如重物附近時(shí)間流逝變慢等愛(ài)因斯坦百年前提出的預(yù)言。華東師大精密光譜科學(xué)與技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任吳健表示，用量子極限測(cè)量的手段，在量子保密空間方面，相當(dāng)于把傳統(tǒng)的光學(xué)探測(cè)的靈敏度達(dá)到量子極限；在量子雷達(dá)方面，可以做到只有指甲這么大。
人才已露“尖尖角”
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