早在20世紀90年代,諾貝爾獎得主、著名物理學家萊德曼曾說,量子力學貢獻了當時美國國內生產總值的三分之一。今天,由量子力學引發(fā)的科學革命正在深刻地改變著人類的生產生活方式——量子力學被廣泛應用于各學科領域,量子光學、量子統(tǒng)計、量子化學、量子信息、量子計算等正蓬勃發(fā)展。
量子科學突飛猛進
世界各國紛紛把量子科學作為未來要搶占的戰(zhàn)略制高點。英國在2013年就宣布將投資2.7億英鎊設立英國國家量子技術計劃,同時成立量子技術戰(zhàn)略顧問委員會。歐盟則計劃于2018年啟動總額為10億歐元的量子技術項目。美國更將量子技術視為未來增強國家安全的重要屏障——美國國家科學技術委員會發(fā)布《推進量子信息科學:國家的挑戰(zhàn)和機遇》報告認為,量子計算最終或將顛覆眾多學科領域,因此敦促學術界、工業(yè)界和政府相關部門保證量子信息研發(fā)的需求。
同樣,我國對量子科學發(fā)展也非常重視。《國家中長期科學和技術發(fā)展規(guī)劃綱要(2006-2020)》將量子調控研究列入四項重大科學研究計劃;“十三五”規(guī)劃綱要將量子通信和天地一體化信息網列為十大重點項目;科技部、中國科學院、國家自然科學基金委員會等科研主管部門也對量子信息領域持續(xù)進行著前瞻性、戰(zhàn)略性布局。
如今,我國形成了很強的量子科學理論和實驗技術儲備,培育了一批優(yōu)秀的研究團隊,涌現(xiàn)出潘建偉、陳宇翱等眾多在國際上有影響力的科學家,在量子通信、量子計算等研究方向上產生了一批具有重要國際影響的研究成果。
中國在量子計算領域勢如破竹
在量子計算領域,國際學術界普遍認為基于光子、超冷原子和超導線路體系的量子計算技術最有可能取得突破。用中國科學技術大學常務副校長、中國科學院量子信息和量子科技創(chuàng)新研究院院長潘建偉的話說:“我國在這三個方面均有世界領先的表現(xiàn)。”
2016年8月,潘建偉和同事苑震聲、陳宇翱等在國際上首次實現(xiàn)對光晶格中超冷原子自旋比特糾纏態(tài)的產生、操控和探測?!蹲匀弧の锢韺W》評價說,這一工作為“基于測量的量子計算鋪平了道路”。