我國量子通信和量子計算研究現在是什么水平？

　　過(guò)去的十幾年，在中科院、科技部、基金委、教育部等部門(mén)的支持下，這個(gè)夢(mèng)想正一步步邁向現實(shí)。

　　人才培養和團隊建設歷程

　　2002年，我們的團隊只有5個(gè)人。從2006年開(kāi)始，很多年輕的學(xué)生被派到世界各地，在國際先進(jìn)的實(shí)驗室學(xué)習新技術(shù)。

　　2009年，剛剛參加完《復興之路》的主題展，潘建偉老師激動(dòng)地給幾乎所有的學(xué)生發(fā)了一條短信，希望我們能夠回國為民族復興盡力。2011年，這些學(xué)生基本都回到了國內。

　　我們團隊主要的研究路線(xiàn)從量子基礎研究開(kāi)始，然后進(jìn)入應用基礎研究，再慢慢的把一些能夠直接應用和產(chǎn)業(yè)化的技術(shù)投入實(shí)踐應用，反哺社會(huì )經(jīng)濟發(fā)展。

　　研究路線(xiàn)

　　比如，在多光子糾纏領(lǐng)域，我們一直在國際上保持領(lǐng)先的地位，目前，我們已經(jīng)實(shí)現了18個(gè)光量子的糾纏。

　　糾纏量子比特數目

　　利用國際一路領(lǐng)先的多光子糾纏和干涉技術(shù)，我們在2017年實(shí)現了第一臺在“波色取樣”這個(gè)特定任務(wù)上能夠超越最早期兩臺經(jīng)典計算機的光量子計算原型機。這是邁向“量子霸權”先期基礎測試的一步。

　　量子通信

　　我們一直在做的不是彎道超車(chē)，而是直道超車(chē)。量子科學(xué)實(shí)驗衛星是直道超車(chē)的一個(gè)非常好的范例。

　　最開(kāi)始在論證的時(shí)候，有些專(zhuān)家會(huì )問(wèn)國外有沒(méi)有開(kāi)展這樣的研究。有很多人的概念是，基本上國外開(kāi)展研究了，我們才開(kāi)始研究。

　　基于量子衛星和“京滬干線(xiàn)”(京滬干線(xiàn)：連接北京、上海，貫穿濟南和合肥全長(cháng)2000余公里的量子通信骨干網(wǎng)絡(luò ))，我們國家首次描繪了天地一體化的量子通信網(wǎng)絡(luò )的藍圖。

　　京滬干線(xiàn)

　　現在很多國外單位，包括歐洲、美國，都主動(dòng)來(lái)找中國的單位，要求加入我們的合作項目。2017年，“墨子號”實(shí)現了從北京到維也納的7600公里的量子保密的通信。

　　下圖展示了地面和衛星的對接，位于我國西藏阿里。

　　地面與衛星對接

　　量子計算和精密測量

　　此外，我們在量子計算方面也做了比較系統的布局，利用超冷原子能夠實(shí)現一些實(shí)用化的量子模擬技術(shù)。

　　超冷原子量子模擬

　　利用超導量子計算探索和攻關(guān)通用的量子計算機，目前我們已經(jīng)做到了12個(gè)超導量子比特的糾纏。

　　12個(gè)超導量子比特的糾纏

　　平時(shí)在新聞里可能會(huì )聽(tīng)到，IBM做到了50個(gè)量子比特，谷歌做到了72個(gè)，但他們宣稱(chēng)的量子比特數目還不能形成量子糾纏。