我國量子科學技術前沿研究有何新進展
由人力資源和社會保障部、北京市政府主辦的“量子科學技術前沿專家創新講堂”在北京量子信息科學研究院(以下簡稱“北京量子學院”)舉行。北京量子科學院院長、清華大學副校長薛其坤院士,國家自然科學基金副主任、北京大學教授謝新成院士,北京計算科學研究中心主任林海清院士,常凱院士,中國科學院半導體研究所研究員參加報告廳活動,重點介紹量子態控制、量子計算與仿真技術,量子網絡與量子信息系統技術分享量子科學與技術的新進展,探討了量子科學技術發展的新思路。
中國在量子科學技術的幾個領域處于國際領先地位。一個國家量子科學技術研究的實力,取決于其高水平的研究機構和人才隊伍。據薛其坤院士介紹,2017年底,北京與中國科學院、清華大學、北京大學等國內頂尖大學和科研機構合作,成立了北京量子研究所。
“圍繞量子科學技術的前沿方向,北京聚集了一大批量子科學技術領域的拔尖人才?!北本┝孔友芯克闪⑷陙恚谌蚍秶鷥日衅噶?50多名專職科研人員,組建了10多個科研團隊,初步完成了微納加工和綜合測試平臺建設。中國在多個領域一直處于國際領先地位。
目前,北京量子科學技術的主要研究方向是什么?薛其坤說:“主要集中在量子態、量子計算、量子通信、量子材料與器件、量子精密測量五大研究方向。未來,北京量子研究院將面向國家重大需求,進一步聚焦于具有重大應用前景的原創基礎研究?!?/p>
在量子科學技術領域取得了一大批獨創性成果;中國科學家在量子科學技術的若干領域,特別是在基礎研究領域處于國際領先地位,近年來取得了一批重大成果。
謝新成院士介紹了他的團隊在“拓撲半金屬中的三維量子霍爾效應”的研究情況:“我們研究了魏爾半金屬中的三維量子霍爾效應,澄清了邊緣態的完整圖像。我們的工作揭示了《半金屬墻》中三維量子霍爾效應的新穎邊緣態的本質:“竊聽不會移動,量子穿過!”清華大學龍貴祿教授團隊報告了他們在量子直接通信方面的研究進展,“量子直接通信是我們2000年為防止竊聽而提出的新型量子安全通信技術,它直接利用量子態傳輸秘密信息。近日,北京量子技術研究院與清華大學聯合研制成功了實用的量子直接通信原型,實現了10km光纖中4kbps的量子直接通信
量子技術是一項重大的顛覆性技術創新。許多人不了解量子技術的原理和應用,并對此表示懷疑。常凱院士介紹說:“以半導體量子結構的自旋-軌道耦合效應為例,近20年來,許多新的物理現象被證實,并實現了一些器件應用。它不僅具有重要的應用價值,而且是探索量子效應的優良實驗平臺。它可以結合尺寸效應(或納米結構)、關聯效應和能帶拓撲特性來研究這些效應相互作用所產生的新的量子相位和量子效應