中美量子技术大战

2022年11月17日03:14:09 科学 1587

量子计算的第一回合

2015年12月9日,NASA与谷歌制造出了量子机制运算的计算机,运算速度可以达到普通计算机的一亿倍。当然只是针对特定算法的计算机。特定的应用中超过传统计算机不具有普适性。

中美量子技术大战 - 天天要闻

在量子计算中,主要有超导和半导体两种方案。

中国选择了半导体方案。中国科学技术大学杜江峰研究组提出了一种可能具有可行性的量子计算机原理,但真正制造出运用这一原理的计算机仍遥遥无期。

量子计算的第二回合

2016年8月9日,麻省理工学院一种新型的原型芯片可以将离子囚禁在一个电场中,以及使以及使用内置的光学器件将激光引导至每一个离子。

中美量子技术大战 - 天天要闻

2016年8月11日,郭光灿院士带领下的中科院量子信息重点实验室成功研发了半导体量子芯片,虽然只能在低温有磁场的辅助设备中才能工作,但也是我国量子计算机研究取得的突破性进展。


量子通信领域之争

1.美国的量子通信发展历程

1984年,美国和加拿大最先提出BB84方案,标志着量子通信领域的诞生。

1992年,美国的Bennett第一次在实验上原理性演示了量子秘钥分发。

中美量子技术大战 - 天天要闻

1994年,美国国防部致力于全面推进量子通信技术。

1995年,中国科学院物理所在国内首次实现了基于BB84协议的量子通信演示实验(距美国提出BB84协议已经过去了11年)。

1999年,美国实现了500米的自由空间传输。

2000年,中国科学院物理所完成了全光纤QKD实验系统(量子秘钥分发)。

2001年,潘建伟入选“中科院引进国外杰出人才”,在中国科大组建了量子物理与量子信息实验室。

中美量子技术大战 - 天天要闻

2003年,美国国防部高级研究计划署领衔建设了DARPA量子通信技术试验网络。

2003年,中国首次实现纠缠态纯化以及量子中继器的成功实验;首次成功地实现了自由量子态隐形传输。

2004年,美国正式投入了世界上第一个量子密码通信网络。

2005年,中国科大的郭光灿教授团队在北京和天津之间实现了通信距离为125公里的光纤QKD通信系统实验,使我国在量子通信实用化上取得了重大突破。

中美量子技术大战 - 天天要闻

2006年,美国实现了通过普通光纤来传输采用量子密码加密技术的数据,网络传输约10公里。

2007年,潘建伟小组实现了诱骗态QKD实验,通信距离超过了100公里。

2009年,美国让相距一米的离子阱中的两个独立原子实现了量子纠缠和远距离量子通信。

2009年,美国政府发布白皮书,要求各科研机构协调开展量子信息技术研究。

中美量子技术大战 - 天天要闻

2009年,潘建伟小组又将QKD实验的通信距离扩大到了200公里。

2009年,中国科大的郭光灿小组在安徽芜湖市成立了安徽问天量子科技股份有限公司,并承建“量子政务网”。问天量子是我国首家从事量子信息技术产业化的高新技术企业。

2009年,中国科大和清华大学合作将在自由空间进行传输的QKD系统扩大到16公里。

中美量子技术大战 - 天天要闻

2010年,美国的一个国家实验室对量子源产出的近距离红外线单个光子转换、量子局域网的密码体系以及自由空间量子密码等开展了深入研究。

2011年,中国科学院战略性先导科技专项之一,量子科学试验卫星启动(这个项目的提出比美国早了4年)。用内置的光学器件将激光引导至每一个离子。2016年8月11日,郭光灿院士带领下的中科院量子信息重点实验室成功研发了半导体量子芯片,虽然只能在低温有磁场的辅助设备中才能工作,但也是我国量子计算机研究取得的突破性进展。

中美量子技术大战 - 天天要闻

2012年,基于潘建伟小组的科研成果,世界上规模最大的46节点的量子通信试验网在安徽合肥市建成,标志着大容量的量子通信网络技术已经取得了关键突破。

2013年,美国独立研究机构公布了环美量子通信骨干网络项目,该项计划为谷歌、微软亚马逊等互联网巨头的数据中心之间的通信提供量子安全服务。

2014年,中国科大的研究团队将远程量子秘钥分发系统的安全距离扩大到了200公里,将成码率提高了3个数量级,并创下世界纪录。

中美量子技术大战 - 天天要闻

2014年,世界第一条量子信息保密干线——“京沪干线”量子通信工程开工建设。

2015年,NASA计划在其总部与喷气推进实验室之间建立一个远距离光纤量子通信干线,该干线直线距离600公里,光纤皮长1000公里,拥有10个中转基站,并计划星地量子通信。

2015年11月,中国已经部署了一批体现国家战略意图的重大科技项目,量子通信排在第二位,仅次于航空发动机。

2016年8月,中国首颗量子科学实验卫星墨子号发射成功。

中美量子技术大战 - 天天要闻

美国量子信息领域起步早,前瞻性强,基础深厚,基础研究领先中国。中国在起步晚,发展快,实现了“点”的突破。从量子通信技术的落地应用来看,中国的量子通信超越了美国。

科学分类资讯推荐

首张嗅觉图谱问世 或重塑嗅觉形成认知 - 天天要闻

首张嗅觉图谱问世 或重塑嗅觉形成认知

研究人员以前所未有的细节绘制了小鼠鼻腔中的嗅觉受体分布图谱。这一成果颠覆了人们对鼻子如何产生嗅觉的认知。△小鼠鼻腔的显微镜横截面图像,显示了鼻腔上皮的解剖结构。图片来源:Datta Lab4月28日发表于《细胞》的一项研究,揭示了感觉神经元上表达的约1100个嗅觉受体是如何在鼻腔内壁上皮组织中受到严格调控的空间位置...
心脏为什么不会得癌症? - 天天要闻

心脏为什么不会得癌症?

心脏为什么不会得癌症?心肌细胞会进行有节律的搏动,并在个体出生后停止增殖,因此,心脏没有再生能力。近日,意大利的里雅斯特大学医学院Serena Zacchigna团队完成的体内癌症模型和离体工程心脏组织实验表明,心肌细胞搏动所产生的机械力负
暴雨、冰雹要来,广东天气明起大反转!珠海接下来…… - 天天要闻

暴雨、冰雹要来,广东天气明起大反转!珠海接下来……

【来源:珠海发布】“五一”假期前两天, 珠海天气晴好,大家都去哪里玩了?不过天气马上要反转再反转了! 广东明天好天气要暂时“下线”,局部有大暴雨、小冰雹;珠海明天午后也将有雷雨+10级大风…… 这场雨会持续多久?假期接下来的天气会怎样?赶紧
河北衡水:假日邂逅飞行 低空魅力引游人 - 天天要闻

河北衡水:假日邂逅飞行 低空魅力引游人

5月2日,位于河北省衡水市的中国航协衡水航空飞行营地,各类飞行表演和低空飞行器展示吸引市民游客观赏。中国桃城第四届“翱翔中国”全国低空无人飞行器大赛暨第二届京津冀低空飞行器集采会于5月1日至2日在此举行。图为游客近距离参观飞行器。
可拍原子运动过程 揭秘地下30米的“国之重器” - 天天要闻

可拍原子运动过程 揭秘地下30米的“国之重器”

来源:央视新闻客户端坐落在上海张江的硬X射线自由电子激光装置是“十三五”国家重大科技基础设施建设规划优先启动项目,也是上海(长三角)国际科技创新中心核心空间载体——张江科学城重大科技基础设施集群的旗舰装置,是我国实现2035年建成科技强国战