潘建伟院士:从“一尺之棰”到量子科技的突破
潘建伟院士:从“一尺之棰”到量子科技的突破
“一尺之棰,日取其半,万世不竭”——这句出自《庄子·天下》的古语,以朴素的语言揭示了物质无限可分的哲学思考。在现代科学中,这一思考得到了量子力学的全新诠释。中国科学院院士、中国科学技术大学教授潘建伟,作为量子信息领域的领军人物,为我们揭示了这一古老命题的科学内涵。
量子世界里的“一尺之棰”
在量子力学中,“一尺之棰”的无限可分性得到了科学的证实。潘建伟院士指出,量子力学的发展为解决信息科技面临的重大问题提供了可能。量子叠加、量子纠缠等现象的研究,使得科学家能够对量子状态进行精确操纵,从而催生出量子信息科学。
从“九章”到“祖冲之”:量子计算的突破
潘建伟团队在量子计算领域取得了举世瞩目的成就。2020年,他们设计和构建了76个光子的量子计算原型机“九章”,这是国际上首个被严格证明具有“量子计算优越性”的工作。随后,“九章二号”和“九章三号”相继问世,处理速度不断提升。目前正在测试的“九章四号”已超过2000个光子,计算能力将更加强大。
在超导量子计算方面,团队先后构建了“祖冲之号”和“祖冲之二号”超导量子计算原型机。最新公布的“祖冲之三号”超导量子计算处理器,在性能上已达到国际领先水平,为实现更大规模的表面码纠错奠定了基础。
量子精密测量:探索物质的极限
在量子精密测量领域,潘建伟团队研制出70亿年误差不超过一秒的光钟,使我国成为继美国之后第二个达到该综合指标的国家。未来,他们计划研制精度达到10-21的高精度光钟,这相当于10万亿年误差不超过1秒,将为探测引力波、搜寻暗物质等物理学基本原理的检验提供全新手段。
从“有限”到“无限”:量子科技的未来展望
潘建伟院士表示,量子信息科技的目标是构筑“量子互联网”,利用量子感知获取物理世界信息,用量子通信实现安全传输,用量子计算实现高速处理。虽然实现通用容错量子计算机还需10余年甚至20年时间,但中国在这一领域已处于国际领先地位。
“在量子信息科技领域,我国和美国等世界强国站在了同一起跑线上。”潘建伟院士充满信心地说,“我们有信心、有决心、有能力保障我国在日趋激烈的量子信息科技国际竞争中保持和扩大领先优势,赢得战略主动。”
从“一尺之棰”的哲学思考到量子信息的科技革命,人类对物质世界的认知正在不断深化。潘建伟院士及其团队的研究成果,不仅展现了中国在量子科技领域的实力,更为人类探索“无限”的可能性开辟了新的道路。