中国量子科技，只看这一篇就够了
中国量子科技，只看这一篇就够了
导读：量子科技是当前全球科技竞争的制高点，中国在这一领域取得了令人瞩目的成就。本文将为您详细介绍中国在量子计算、量子通信和量子精密测量三大领域的突破，以及量子科技未来的发展前景。
“九章二号”144 模式干涉仪（部分）实验照片 中国科学技术大学供图
量子科技是当前全球科技竞争的制高点，中国在这一领域取得了令人瞩目的成就。量子科技主要分为量子计算、量子通信、量子精密测量三大领域，中国在这些领域均位列第一梯队。
中国量子科技的突破
量子计算领域
2021年10月，中国成功研制“九章二号”和“祖冲之二号”量子计算原型机，这一突破在国际学术界引起重大反响。其中，“九章二号”求解高斯玻色取样比目前世界最快的超级计算机快10的24次方倍（亿亿亿倍）；“祖冲之二号”的计算复杂度，比谷歌推出的“悬铃木”提高100万倍。这一成就使中国成为全球唯一在光量子和超导两条技术路线上实现“量子优越性”的国家。
量子通信领域
在量子通信领域，中国同样处于世界领先地位。2016年，中国成功发射“墨子号”量子科学实验卫星，实现了量子通信研究的领跑。2021年，中国建成全球首个星地量子通信网，创造了500公里的现场光纤量子通信世界纪录，进一步巩固了其在该领域的优势地位。
2016 年 12 月 9 日，“墨子号”量子科学实验卫星与阿里量子隐形传态实验平台建立天地链路（合成照片） 金立旺摄 / 《瞭望》新闻周刊
量子精密测量领域
在量子精密测量领域，中国科研水平和技术应用与欧美国家旗鼓相当、各具优势。近年来，中国在该领域取得了一系列重大成果，如实现海森堡极限精度的单光子克尔效应测量、200公里单光子三维成像、在室温水溶液环境中探测到单个DNA分子的磁共振谱等。同时，中国还在金刚石NV色心技术路线上研发出量子钻石单自旋谱仪、量子钻石原子力显微镜等创新产品。
中国量子科技发展的优势
中国量子科技的快速发展，得益于国家的高度重视和“集中力量办大事”的体制优势。以“墨子号”卫星为例，其成功发射凝聚了中科院上海技术物理研究所、微小卫星创新研究院、光电技术研究所、国家天文台、紫金山天文台、国家空间科学中心等各个科研机构的心血。这种协同创新的模式，为量子科技的发展提供了强大的支持。
量子科技的未来展望
量子科技被誉为“第二次量子革命”，其应用前景广阔。量子计算可以令人类的运算能力实现指数级增长，量子通信可以在理论上做到通信的绝对保密，量子精密测量可以将探测精度从微米级提升至“原子级”。业界普遍认为，量子计算的发展将经历三个阶段：第一阶段是实现“量子优越性”里程碑式突破；第二阶段是解决一些超级计算机无法胜任的问题；第三阶段是研制可编程的通用量子计算机。
量子京沪干线总控中心 中国科学技术大学供图
面临的挑战与应对
尽管中国在量子科技领域取得了显著成就，但仍面临技术、产业和人才三大挑战。技术上，量子科技研究难度极大，需要极高的环境要求；产业上，量子科技正处于从科研到应用的过渡阶段，需要形成完整的产业生态；人才上，量子科技发展亟需跨学科的复合型人才。
未来展望
量子科技的发展需要全球合作与开放共享。当前，一些国家正在组建跨国技术联盟，合力推进量子科技发展。中国也应积极参与国际合作，推动量子科技的产业化进程。同时，量子科技的发展需要客观理性的认知，避免过度炒作和不实解读。
本文原文来自澎湃新闻