“量子創新院”已經揭牌，安徽將成量子研究全球高地

 

    中科院量子信息與量子科技創新研究院鳥瞰圖。

    創建量子信息科學國家實驗室，是安徽科技創新方面的“一號工程”。今年7月，中國科學院量子信息與量子科技創新研究院正式揭牌，為組建量子信息科學國家實驗室創造條件、奠定基礎。日前，新安晚報、安徽網、大皖客戶端記者來到合肥高新區探訪，了解“量子”最新進展。

    “量子創新院”已經揭牌

    今年7月，中國科學院量子信息與量子科技創新研究院在位于合肥高新區的中科大先研院揭牌。

    據介紹，中科院量子信息與量子科技創新研究院的成立，是謀劃推動量子信息科學國家實驗室建設、落實安徽省與中科院省院全面創新合作協議的成果。研究院按照國家實驗室的體制機制和運行模式進行建設，聯合國內其他地區的科研院所、高校、企業等開展協同研究，為組建量子信息科學國家實驗室創造條件、奠定基礎。目標是爭創量子信息科學國家實驗室，搶占世界量子信息領域發展制高點，打造代表國家水平、承載國家使命的創新基礎平臺。

    量子信息科學國家實驗室有望近期獲批，并計劃在近期全面開工。

    “量子實驗室”瞄準科學最前沿

    合肥市專門成立了合肥量子信息與量子科技創新研究院暨中科大高新園區建設有限公司，全面負責量子創新院和中科大高新園區建設。同時，合肥市也在推動核心區園區建設一期工程。

    合肥綜合性國家科學中心暨量子信息國家實驗室(籌)一期工程建設用地項目，也已經獲得安徽省政府批準，批準用地總面積37.2802公頃。項目規劃用地面積53.75公頃，建設規模約48萬平方米，總投資約70億元。

    據介紹，量子信息國家實驗室是國家重點支持的重大前沿科技項目，建成后將以國家信息安全保障、計算能力提高等重大需求為導向，突破推動以量子信息為主導的第二次量子革命的前沿科學問題和核心關鍵技術，培育形成量子通信等戰略性新興產業，搶占量子科技國際競爭和未來發展的制高點.

    量子信息科研成果全球矚目

    9月29日下午，全球首個遠距離量子通信干線——量子保密通信“京滬干線”技術驗證及應用示范項目正式開通運行，標志著我國在量子通信技術的實用化和產業化方面已經走在了世界最前沿。

    今年8月份，中國科大潘建偉團隊宣布，墨子號圓滿實現三大既定科學目標：首先，在國際上率先實現千公里級星地雙向量子糾纏分發，以封面論文的形式發表在《科學》雜志。另外，還在國際上率先實現千公里級星地高速量子密鑰分發，及千公里級地星量子隱形傳態，這兩項成果于8月10日發表在《自然》雜志。

    9月29日京滬干線開通當天，結合“京滬干線”與“墨子號”的天地鏈路，科學家還成功實現了洲際量子保密通信。這標志著我國在全球已構建出首個天地一體化廣域量子通信網絡雛形，為未來實現覆蓋全球的量子保密通信網絡邁出了堅實的一步。

    量子計算超越傳統計算機

    5月3日，中國科大教授潘建偉院士宣布，由該校主導研制的世界首臺超越早期經典計算機的光量子計算機誕生。實驗測試表明，該量子計算機的取樣速度比國際同行類似的實驗加快至少24000倍，比人類歷史上首臺電子管計算機和首臺晶體管計算機運行速度快10~100倍，創造世界紀錄。

    10月，中國科大郭光燦院士團隊開發的“本源量子計算云平臺”也正式上線。這是全球首個上線投用的基于半導體量子芯片的量子計算云平臺，憑借我國自主研發的量子芯片和首款量子編程語言，公眾可上網使用量子計算并編寫自己的“量子軟件”。據了解，2013年以來，郭光燦院士團隊先后開發出單量子比特、雙量子比特半導體芯片和6量子比特超導芯片，達到國際先進水平。目前，他們已使用“量子音符”開發出多款量子程序，計劃明年推出20位至25位的量子芯片，屆時將進一步提升量子計算云平臺的服務能力與實用價值。

    量子通信量子計算兩手抓

    據介紹，量子通信是迄今為止唯一被嚴格證明是無條件安全的通信方式，量子通信技術發展的最終目標是構建全國乃至全球范圍的空地一體廣域量子通信網絡體系。為實現這一終極目標，量子信息國家實驗室將在遠距離、高速率、小型化、低成本、多用戶、現實條件下安全性以及與經典通信體系融合等研究方向進行重點攻關，在城域和城際光纖量子通信、基于量子存儲的量子中繼、星地自由空間量子通信、高性能量子通信核心器件等方面突破關鍵技術，同時建立量子通信體系的相關標準和規范，在國防、政務、金融和能源等領域率先廣泛應用，并與經典通信網絡實現無縫鏈接，形成具有國際引領地位的戰略性新興產業和下一代國家信息安全生態系統。

    而發展量子計算技術的目標，則是實現超越經典計算能力的規模化量子計算機，并為最終實現通用量子計算機摸索出一條切實可行的道路。據了解，量子計算利用量子相干疊加原理，在原理上具有超快的并行計算能力，可為經典計算機無法解決的大規模計算難題提供有效解決方案。發展量子計算的目標是研制具有超越經典計算能力即“量子稱霸”的專用或通用量子計算機。