文/BU審核/子揚校正/知秋
中國在5G技術上處在領先行列。在IPLytics發布的《5G專利競賽領跑者》報告中,華為5G專利申請量排在第一位,中興通訊、OPPO、大唐移動等中國企業也都榜上有名。
值得注意的是,不只是5G,在量子通信上我國同樣走在了世界的前列。量子計算原型機「九章」、4600多公里量子通信網絡、量子計算機系統「司南本源」等,都是我國在量子通信領域取得的重要成績。
近來,中國科技大學在量子領域又立大功,中科院院士、中科大教授郭光燦成功打破世界紀錄。
今年6月份,郭光燦團隊研製的「量子U盤」,成功將光信息存儲在特殊晶體中長達1個小時,創造了新的世界紀錄。而上一個世界紀錄,還是在2013年創下的1分鐘時長,可見郭光燦團隊的提升幅度之大。
相信很多人對於郭光燦團隊的這一成績,會產生「不明覺厲」的感覺。那麼,量子U盤究竟是怎麼一回事?這一成績的背後究竟有什麼意義呢?就讓筆者一一來解答。
什麼是「量子U盤」?其實從命名中就能看出,這是一種存儲器。只不過這種存儲器十分特殊,不僅有超長的壽命,還能將光儲存在其中。
要知道,真空之中光傳播的速度高達30萬公里/秒。想要將光存儲下來難度相當之大,首先必須先讓它慢下來,這便需要人工手段的干預下,將介質的折射率調控到原本的幾十萬倍。而僅這一步,便足夠難倒一大批人。
那麼,既然研製難度那麼大,為何有人前仆後繼地想要造出「量子U盤」呢?
雖然如今我國還處在數字信息時代,但在未來我國將走向量子信息時代,而作為基礎器件的存儲器,在量子時代自然也是必不可缺。而量子存儲器則將扮演著諸多關鍵的角色。
如在量子通信上,搭建光纖網絡來進行光子傳輸,是目前實現量子通信的主要手段。但是,單個光子在傳輸中會遭遇指數級的損耗,想要實現長距離傳輸極其困難。
而若是將光子存在「量子U盤」中,之後傳輸量子U盤來傳遞量子信息,則能大大降低光子的損耗,實現高質量的量子通信。
而光的存儲時間越長,也就離真正的「量子U盤」越近。在「量子U盤」的相干光存儲時間實現小時量級時,其使用價值才會顯現。
這也是為何,郭光燦團隊的研究成果會如此受到關注,這表示「量子U盤」有望來到現實。而且,其存儲保真度能夠達到96.4±2.5%,表現更是令人矚目。
郭光燦團隊的相關研究成果,已經被發表在頂級期刊《自然·通信》之上,這無疑是對其成果的肯定。
郭光燦教授這一路走來並不容易,他自嘲自己幾十年里一直是「少數派」。但正是他這樣的少數派,為我國探索著更遙遠的未來,為人們推開了新世界的大門。
因為在很長時間來,國人對於量子計算的重要性都沒有清晰的認識,因此郭光燦在幾十年的研究道路上沒少遇到挫折。
缺少經費、靠著二手儀器做實驗,都是郭光燦教授曾經的經歷。雖然後來郭光燦教授解決了經費上的難題,但在科研路上的難題卻絲毫沒有減少,畢竟量子是世界上最領先的前沿科技之一。
幾十年的堅持,讓郭光燦教授取得了一系列的成果,他更影響了一大批年輕的學者,將越來越多人引上了量子這條道路之上。
郭光燦教授希望,能把中國量子計算機賣到國外去。
文章來源: https://twgreatdaily.com/zh-tw/9a52d91f5395b457a65d89a1616ecc9b.html