中美量子技術大戰

2022年11月17日03:14:09 科學 1587

量子計算的第一回合

2015年12月9日,NASA與谷歌製造出了量子機制運算的計算機,運算速度可以達到普通計算機的一億倍。當然只是針對特定演算法的計算機。特定的應用中超過傳統計算機不具有普適性。

中美量子技術大戰 - 天天要聞

在量子計算中,主要有超導和半導體兩種方案。

中國選擇了半導體方案。中國科學技術大學杜江峰研究組提出了一種可能具有可行性的量子計算機原理,但真正製造出運用這一原理的計算機仍遙遙無期。

量子計算的第二回合

2016年8月9日,麻省理工學院一種新型的原型晶元可以將離子囚禁在一個電場中,以及使以及使用內置的光學器件將激光引導至每一個離子。

中美量子技術大戰 - 天天要聞

2016年8月11日,郭光燦院士帶領下的中科院量子信息重點實驗室成功研發了半導體量子晶元,雖然只能在低溫有磁場的輔助設備中才能工作,但也是我國量子計算機研究取得的突破性進展。


量子通信領域之爭

1.美國的量子通信發展歷程

1984年,美國和加拿大最先提出BB84方案,標誌著量子通信領域的誕生。

1992年,美國的Bennett第一次在實驗上原理性演示了量子秘鑰分發。

中美量子技術大戰 - 天天要聞

1994年,美國國防部致力於全面推進量子通信技術。

1995年,中國科學院物理所在國內首次實現了基於BB84協議的量子通信演示實驗(距美國提出BB84協議已經過去了11年)。

1999年,美國實現了500米的自由空間傳輸。

2000年,中國科學院物理所完成了全光纖QKD實驗系統(量子秘鑰分發)。

2001年,潘建偉入選「中科院引進國外傑出人才」,在中國科大組建了量子物理與量子信息實驗室。

中美量子技術大戰 - 天天要聞

2003年,美國國防部高級研究計劃署領銜建設了DARPA量子通信技術試驗網路。

2003年,中國首次實現糾纏態純化以及量子中繼器的成功實驗;首次成功地實現了自由量子態隱形傳輸。

2004年,美國正式投入了世界上第一個量子密碼通信網路。

2005年,中國科大的郭光燦教授團隊在北京和天津之間實現了通信距離為125公里的光纖QKD通信系統實驗,使我國在量子通信實用化上取得了重大突破。

中美量子技術大戰 - 天天要聞

2006年,美國實現了通過普通光纖來傳輸採用量子密碼加密技術的數據,網路傳輸約10公里。

2007年,潘建偉小組實現了誘騙態QKD實驗,通信距離超過了100公里。

2009年,美國讓相距一米的離子阱中的兩個獨立原子實現了量子糾纏和遠距離量子通信。

2009年,美國政府發布白皮書,要求各科研機構協調開展量子信息技術研究。

中美量子技術大戰 - 天天要聞

2009年,潘建偉小組又將QKD實驗的通信距離擴大到了200公里。

2009年,中國科大的郭光燦小組在安徽蕪湖市成立了安徽問天量子科技股份有限公司,並承建「量子政務網」。問天量子是我國首家從事量子信息技術產業化的高新技術企業。

2009年,中國科大和清華大學合作將在自由空間進行傳輸的QKD系統擴大到16公里。

中美量子技術大戰 - 天天要聞

2010年,美國的一個國家實驗室對量子源產出的近距離紅外線單個光子轉換、量子區域網的密碼體系以及自由空間量子密碼等開展了深入研究。

2011年,中國科學院戰略性先導科技專項之一,量子科學試驗衛星啟動(這個項目的提出比美國早了4年)。用內置的光學器件將激光引導至每一個離子。2016年8月11日,郭光燦院士帶領下的中科院量子信息重點實驗室成功研發了半導體量子晶元,雖然只能在低溫有磁場的輔助設備中才能工作,但也是我國量子計算機研究取得的突破性進展。

中美量子技術大戰 - 天天要聞

2012年,基於潘建偉小組的科研成果,世界上規模最大的46節點的量子通信試驗網在安徽合肥市建成,標誌著大容量的量子通信網路技術已經取得了關鍵突破。

2013年,美國獨立研究機構公布了環美量子通信骨幹網路項目,該項計劃為谷歌、微軟亞馬遜等互聯網巨頭的數據中心之間的通信提供量子安全服務。

2014年,中國科大的研究團隊將遠程量子秘鑰分發系統的安全距離擴大到了200公里,將成碼率提高了3個數量級,並創下世界紀錄。

中美量子技術大戰 - 天天要聞

2014年,世界第一條量子信息保密幹線——「京滬幹線」量子通信工程開工建設。

2015年,NASA計劃在其總部與噴氣推進實驗室之間建立一個遠距離光纖量子通信幹線,該幹線直線距離600公里,光纖皮長1000公里,擁有10個中轉基站,並計劃星地量子通信。

2015年11月,中國已經部署了一批體現國家戰略意圖的重大科技項目,量子通信排在第二位,僅次於航空發動機。

2016年8月,中國首顆量子科學實驗衛星墨子號發射成功。

中美量子技術大戰 - 天天要聞

美國量子信息領域起步早,前瞻性強,基礎深厚,基礎研究領先中國。中國在起步晚,發展快,實現了「點」的突破。從量子通信技術的落地應用來看,中國的量子通信超越了美國。

科學分類資訊推薦

首張嗅覺圖譜問世 或重塑嗅覺形成認知 - 天天要聞

首張嗅覺圖譜問世 或重塑嗅覺形成認知

研究人員以前所未有的細節繪製了小鼠鼻腔中的嗅覺受體分布圖譜。這一成果顛覆了人們對鼻子如何產生嗅覺的認知。△小鼠鼻腔的顯微鏡橫截面圖像,顯示了鼻腔上皮的解剖結構。圖片來源:Datta Lab4月28日發表於《細胞》的一項研究,揭示了感覺神經元上表達的約1100個嗅覺受體是如何在鼻腔內壁上皮組織中受到嚴格調控的空間位置...
心臟為什麼不會得癌症? - 天天要聞

心臟為什麼不會得癌症?

心臟為什麼不會得癌症?心肌細胞會進行有節律的搏動,並在個體出生後停止增殖,因此,心臟沒有再生能力。近日,義大利的里雅斯特大學醫學院Serena Zacchigna團隊完成的體內癌症模型和離體工程心臟組織實驗表明,心肌細胞搏動所產生的機械力負
暴雨、冰雹要來,廣東天氣明起大反轉!珠海接下來…… - 天天要聞

暴雨、冰雹要來,廣東天氣明起大反轉!珠海接下來……

【來源:珠海發布】「五一」假期前兩天, 珠海天氣晴好,大家都去哪裡玩了?不過天氣馬上要反轉再反轉了! 廣東明天好天氣要暫時「下線」,局部有大暴雨、小冰雹;珠海明天午後也將有雷雨+10級大風…… 這場雨會持續多久?假期接下來的天氣會怎樣?趕緊
河北衡水:假日邂逅飛行 低空魅力引遊人 - 天天要聞

河北衡水:假日邂逅飛行 低空魅力引遊人

5月2日,位於河北省衡水市的中國航協衡水航空飛行營地,各類飛行表演和低空飛行器展示吸引市民遊客觀賞。中國桃城第四屆「翱翔中國」全國低空無人飛行器大賽暨第二屆京津冀低空飛行器集采會於5月1日至2日在此舉行。圖為遊客近距離參觀飛行器。
可拍原子運動過程 揭秘地下30米的「國之重器」 - 天天要聞

可拍原子運動過程 揭秘地下30米的「國之重器」

來源:央視新聞客戶端坐落在上海張江的硬X射線自由電子激光裝置是「十三五」國家重大科技基礎設施建設規劃優先啟動項目,也是上海(長三角)國際科技創新中心核心空間載體——張江科學城重大科技基礎設施集群的旗艦裝置,是我國實現2035年建成科技強國戰