在《西游記》里,孫悟空一個“筋斗云”就能越過十萬八千里。
幾百年后,中國科學技術大學潘建偉團隊在微觀粒子的層面驗證了“筋斗云”這種超能力的可實現性——利用量子糾纏發展出的量子隱形傳態,可以將物質的未知量子態精確傳送到遙遠地點,就像孫悟空的“筋斗云”一樣,可以實現從A地到B地的瞬間傳輸。
中國科大牽頭承擔的“量子科學實驗衛星”將于今年發射,屆時可以實現高速星地量子通信,并連接地面的城域量子通信網絡。千公里光纖量子通信骨干網工程“京滬干線”項目正在穩步建設,將于年底前后建成,將推動量子通信技術在國防、政務、金融等領域的應用。
“如果我們帶著一個保險箱去北京開會,而保險箱的鑰匙落在合肥了,在合肥的同事可以通過量子隱形傳態將鑰匙的每一個特征都精確傳送到北京,而在此過程中他并不掌握這把鑰匙的任何信息。這在經典世界中是不可想象的。”潘建偉這樣描述量子世界與經典世界的差異。
在這個神奇的世界里開疆辟土,這個團隊有著明確的路線圖:通過量子通信研究,從初步實現局域量子通信網絡,到實現多橫多縱的全球范圍量子通信網絡,以保證信息傳輸的絕對安全;通過量子計算研究,為大規模計算難題提供解決方案,實現大數據時代信息的有效挖掘;通過量子精密測量研究,實現新一代定位導航等。
2004年,潘建偉團隊利用五光子糾纏,首次實現了終端開放的、多接收用戶的量子隱形傳態;2006年,利用六光子糾纏,該團隊首次實現了兩粒子復合系統的量子隱形傳態;2015年更是首次實現了多個自由度的量子隱形傳態……
2016年初,國家自然科學獎一等獎在萬眾期待中揭曉,中國科學技術大學潘建偉團隊的“多光子糾纏及干涉度量”團隊獲此殊榮。在此前一個月,英國物理學會新聞網站評選出的2015年度國際物理學十大突破公布,潘建偉和陸朝陽因首次實現同時量子隱形傳輸一個基本粒子(光子)的兩個內秉屬性的工作入選,并位列榜首,這也是在中國本土完成的工作第一次獲此榮譽。
這是一個團隊集體的榮譽。
“科研需要長遠規劃和群體作戰,不能單打獨斗。”作為團隊的核心人物,潘建偉從2001年就開始人才布局。從中國科大起步,輻射奧地利因斯布魯克大學、英國劍橋大學、德國馬普量子光學所、瑞士日內瓦大學、美國斯坦福大學……2008年,潘建偉帶領在德國的團隊整體回歸中國科大,而其他分布在世界各地的年輕人也陸續回國,以陳宇翱、陸朝陽、張強、趙博等為代表的一批優秀的青年學者組成了一支精干的研究團隊。
2007年,英國《新科學家》雜志曾在“中國崛起”特刊中評價道,“潘和他的同事使得中國科學技術大學——因而也是整個中國——牢牢地在量子計算的世界地圖上占據了一席之地”;2012年,英國《自然》雜志在報道該項目團隊量子通信研究成果的新聞特稿“量子太空競賽”中不吝贊美之詞:“這標志著中國在量子通信領域的崛起,從十年前不起眼的團隊發展成目前的世界勁旅,并將領先于歐洲和北美……”
為什么能取得如此驕人的成績?“有好的機遇”,彭承志謙虛地說,“興趣決定我們到底能走多遠,堅持讓我們時刻準備著。”遇到過困難嗎?“困難經常有”,剛完成博士論文時,潘建偉覺得光子糾纏的方向已經沒法再深入了,“當時很困惑”,然而堅持下來,卻是柳暗花明。
爭論是這個團隊的常態,團隊成員、菲涅爾獎得主陳宇翱說:“在學術問題上,我們經常‘吵架’。”潘建偉說:“我隨時準備改變我的想法,團隊的開放包容和緊密合作才能促進各自的成長。”
量子濾波器的突破有助開發更可靠的量子技術。圖片來源:美國每日科技網美國南加州大學團隊在最新一期《科學》雜志上發表研究,介紹了他們開發的首個能隔離噪聲并保留量子糾纏的光學濾波器。這一進展為開發緊湊且高性......
1月5日,記者從中國科協獲悉,中國科協青年人才托舉工程博士生專項計劃首批入選3226人,他們將在拓寬學術視野、增強學術鍛煉、加快學術成長等方面獲得專項培養,托舉期為2025年1月至2026年12月。中......
一、項目編號:GGPT2401001(TC249QL5G)(招標文件編號:GGPT2401001(TC249QL5G))二、項目名稱:X射線光電子能譜儀&掃描電子顯微鏡(SEM)采購項目三、中......
記者從哈爾濱工業大學(深圳)獲悉,該校集成電路學院教授宋清海、周宇團隊在碳化硅集成光量子糾纏器件領域取得新突破,將進一步推進集成光量子信息技術在量子網絡和量子傳感領域的應用。相關研究成果于近日發表在《......
IBM公司科學家實現了“跨芯片”量子糾纏——使兩塊“鷹”(Eagle)量子芯片成功糾纏在一起。每塊量子芯片擁有127個量子比特,兩塊芯片共同完成了需要142個量子比特才能完成的計算任務。目前,單塊芯片......
上海市2024年度“科技創新行動計劃”量子科學領域基礎研究項目通訊評審已結束,現公布參加通訊評審的專家名單(按姓氏拼音排序)。陳瑞品、陳險峰、程鑫彬、董光炯、龔尚慶、郭海潤、郭艷峰、韓張華、胡偉達、景......
美國科羅拉多大學博爾德分校和美國國家標準與技術研究院的量子物理學家們,利用量子糾纏在原子和電子尺度上再現了一個充滿不同滴答聲“房間”的場景。這一成就可能為開發新型光學原子鐘鋪平道路。相關研究成果9日發......
不久前,中國科學院大學(以下簡稱“國科大”)博士生導師、中國科學院地質與地球物理研究所(以下簡稱“地質地球所”)研究員李秋立團隊,從嫦娥五號帶回月壤樣本中找到3顆火山玻璃珠,證明月球上的火山活動可以追......
科技日報訊 (記者陸成寬)DNA轉座子也稱跳躍基因,可被用作基因工程工具。記者6月24日獲悉,中國科學院動物研究所研究員張勇和王皓毅研究組開展了迄今為止最大規模DNA轉座子活性篩選,構建了目......
歐洲核子研究中心(CERN)緊湊繆子線圈(CMS)實驗合作組織報告稱,他們首次確認了已知最重的基本粒子頂夸克之間的量子糾纏,為探索世界的量子本質提供了新視角。相關論文發表于最新一期《CMS物理分析總結......