從頂層設(shè)計(jì)、戰(zhàn)略投資再到人才培養(yǎng)等，全球多國近年來在量子科技領(lǐng)域持續(xù)投入。那么什么是量子科技？在現(xiàn)實(shí)生活中有何應(yīng)用前景？各國及科技企業(yè)在相關(guān)領(lǐng)域的發(fā)展態(tài)勢如何？解讀量子科技還要從量子力學(xué)說起。量子力學(xué)發(fā)源于20世紀(jì)初，是研究物質(zhì)世界微觀粒子運(yùn)動(dòng)規(guī)律的物理學(xué)分支，如果一個(gè)物理量存在最小的不可分割的基本單位，則這個(gè)物理量是量子化的。 iI Nu`>I  
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量子力學(xué)中有一些“違背常理”的特點(diǎn)，如著名的難知死活的“薛定諤的貓”等。但相關(guān)理論不斷獲得實(shí)驗(yàn)支持，在一百多年里催生了許多重大發(fā)明——原子彈、激光、晶體管、核磁共振、全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)等，改變了世界面貌。 WHj4#v(  
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量子信息技術(shù)則是量子力學(xué)的最新發(fā)展，代表了正興起的“第二次量子革命”。早在2016年，歐盟就宣布將量子技術(shù)作為新的旗艦科研項(xiàng)目，迎接“第二次量子革命”。美國也一直支持量子科技發(fā)展，最新動(dòng)向是在10月7日，白宮科學(xué)和技術(shù)政策辦公室啟用了國家量子協(xié)調(diào)辦公室的官方網(wǎng)站，同時(shí)發(fā)布了《量子前沿報(bào)告》。 dcTM02kEh  
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在量子信息技術(shù)中，具有代表性的是量子通信和量子計(jì)算。這也是各主要科技大國重點(diǎn)搶占的戰(zhàn)略技術(shù)高地。 #yRA.;  
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量子通信：信息安全傳輸?shù)摹氨Ｗo(hù)盾” +jZg%$Q!#  
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量子通信是利用量子力學(xué)相關(guān)原理解決信息安全問題的通信技術(shù)。其中一個(gè)著名原理就是量子糾纏，兩個(gè)處于糾纏狀態(tài)的量子就像有“心靈感應(yīng)”，無論相隔多遠(yuǎn)，一個(gè)量子狀態(tài)變化，另一個(gè)也會(huì)隨之改變，愛因斯坦稱之為“鬼魅般的超距作用”。傳統(tǒng)的通信方式有被竊聽的風(fēng)險(xiǎn)，而在量子通信中，竊聽者必然被察覺并被通信雙方規(guī)避。量子通信因此常被稱作信息安全傳輸?shù)摹氨Ｗo(hù)盾”，在保密領(lǐng)域有很大應(yīng)用前景。 T9v#Jb6  
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近年來，中國量子通信技術(shù)取得多項(xiàng)突破性進(jìn)展。比如2016年8月，中國發(fā)射了自主研制的世界上首顆空間量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星“墨子號(hào)”；此后，中國科研人員利用量子衛(wèi)星在國際上率先成功實(shí)現(xiàn)了千公里級(jí)的星地雙向量子糾纏分發(fā)等成果。2017年，全球首條量子保密通信骨干網(wǎng)“京滬干線”項(xiàng)目通過總技術(shù)驗(yàn)收。 5i-;bLm  
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今年以來，在量子通信領(lǐng)域中國學(xué)者“捷報(bào)頻傳”。有關(guān)方面3月宣布，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)潘建偉團(tuán)隊(duì)等研究人員實(shí)現(xiàn)了500公里級(jí)真實(shí)環(huán)境光纖的雙場量子密鑰分發(fā)和相位匹配量子密鑰分發(fā)，傳輸距離達(dá)到509公里，創(chuàng)造了新的世界紀(jì)錄。有關(guān)方面9月宣布，郭光燦院士團(tuán)隊(duì)與奧地利同行合作，首次實(shí)現(xiàn)了高保真度的32維量子糾纏態(tài)，顯著提高了量子通信的信道容量。 |DS@90}  
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量子計(jì)算：未來計(jì)算技術(shù)的“心臟” 3S|;yOl#X  
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量子計(jì)算是各國優(yōu)先發(fā)展的另一重點(diǎn)科技領(lǐng)域。百度研究院量子計(jì)算研究所所長段潤堯告訴新華社記者：“量子計(jì)算是這一場新量子革命最具有代表性的技術(shù)，是未來計(jì)算技術(shù)的心臟�！� |}y}o:(  
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與傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)相比，量子計(jì)算機(jī)有獨(dú)特優(yōu)勢。傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)中1個(gè)比特在某個(gè)時(shí)間只能是0或1中的一個(gè)狀態(tài)，而在量子計(jì)算機(jī)里，由于量子疊加態(tài)的存在，1個(gè)量子比特可同時(shí)記錄0和1兩個(gè)狀態(tài)。因此，量子計(jì)算機(jī)擁有計(jì)算能力遠(yuǎn)超傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)的潛力。但目前人類能同時(shí)操縱的量子比特還不多，量子計(jì)算機(jī)尚未走向大規(guī)模實(shí)用。 l*MUDT@M8\  
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在量子計(jì)算賽道，谷歌、微軟、英特爾等西方科技企業(yè)擁有先發(fā)優(yōu)勢，通過不同技術(shù)路徑不斷實(shí)現(xiàn)對(duì)更多量子比特的操縱。去年10月，谷歌研究人員在英國《自然》雜志發(fā)表論文稱，基于一個(gè)包含54個(gè)量子比特的量子芯片開發(fā)了量子計(jì)算系統(tǒng)，它花費(fèi)約200秒完成的任務(wù)，傳統(tǒng)超級(jí)計(jì)算機(jī)要1萬年才能完成。這在當(dāng)時(shí)被稱作實(shí)現(xiàn)了“量子霸權(quán)”，即讓量子計(jì)算機(jī)在某個(gè)特定問題上的計(jì)算能力超過傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)，但也有一些業(yè)界人士對(duì)相關(guān)細(xì)節(jié)提出疑問。 GYmB