| 中國(guó)科學(xué)院半導(dǎo)體研究所研究員牛智川： |
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| 量子衛(wèi)星厚積薄發(fā) 任重道遠(yuǎn) |
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此次量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星的發(fā)射引發(fā)了全球的關(guān)注。
量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星的核心功能之一是實(shí)現(xiàn)地空量子通信。另外，在大尺度范圍即引力不可以忽略的條件下檢驗(yàn)量子力學(xué)的規(guī)則是否仍然適用，以及遠(yuǎn)距離糾纏光子對(duì)的傳輸?shù)鹊葘?shí)驗(yàn)也將是非常有意思的，這正是我關(guān)注空間量子通信的原因所在。
除了給未來的量子通信網(wǎng)絡(luò)鋪路之外，量子衛(wèi)星還將尋找量子理論或者相對(duì)論的預(yù)測(cè)偏差，有幸首次一窺大統(tǒng)一理論的蹤跡，并最終將它們合二為一。
長(zhǎng)久以來，人們一直認(rèn)為檢驗(yàn)這些猜測(cè)超出了我們的技術(shù)能力允許的范疇。量子物理具有許多不同于宏觀物理世界的奇妙特性，若能掌握這些特性，則有望實(shí)現(xiàn)對(duì)信息處理能力的革命性突破。
一直以來，以愛因斯坦為代表的物理學(xué)界的終極夢(mèng)想是廣義相對(duì)論和量子力學(xué)理論的和諧統(tǒng)一。如今，量子力學(xué)的不確定性原理量子漲落已經(jīng)在實(shí)驗(yàn)室的微觀時(shí)空中得到驗(yàn)證，而大尺度領(lǐng)域廣義相對(duì)論和量子力學(xué)是否可以統(tǒng)一，通過此次量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星，也可為相關(guān)理論的空間實(shí)驗(yàn)提供可能性。
通過衛(wèi)星中轉(zhuǎn)的方式進(jìn)行遠(yuǎn)距離量子通信是實(shí)現(xiàn)全球范圍內(nèi)保密通信的最佳方法。而此次中國(guó)研制的量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星可以實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星與地面之間絕對(duì)安全的高速量子密鑰分發(fā)，通過高精度的捕獲和跟瞄系統(tǒng)，建立超遠(yuǎn)距離的量子信道，并在此基礎(chǔ)上建立廣域量子通信網(wǎng)絡(luò)。
物理前沿研究的突破需要長(zhǎng)期的投入，厚積薄發(fā)才能帶來顛覆性的變革創(chuàng)新，這對(duì)國(guó)家的長(zhǎng)期科學(xué)發(fā)展具有舉足輕重的意義。我國(guó)在這方面正在奮起直追，在量子信息領(lǐng)域研究上甚至已超越了國(guó)際同行。
這將是國(guó)際上首次星地間量子通信實(shí)驗(yàn)，充分表明了中國(guó)正從經(jīng)典信息技術(shù)的跟隨者轉(zhuǎn)變成未來信息技術(shù)的并跑者乃至領(lǐng)跑者。這方面的研究工作應(yīng)該持續(xù)得到我國(guó)的大力支持。相信經(jīng)過多年的堅(jiān)持，我國(guó)的量子信息物理及其應(yīng)用研究終將形成國(guó)際比較優(yōu)勢(shì)，并結(jié)出累累碩果。
《科學(xué)新聞》 (科學(xué)新聞2016年5月刊 關(guān)注)