就在刚刚, 中科大官宣重大突破! 2月6日,中国科学技术大学正式发布消息:潘建伟院士团队联合济南量子技术研究院、中科院上海微系统所、香港大学、清华大学等多家单位,在可扩展量子网络研究上拿下重大突破——国际上首次构建出可扩展量子中继的基本模块,把一直停留在理论层面的远距离量子网络,正式拉到现实可行的轨道上。 简单说就是,之前只存在于科学家图纸上、课本里的远距离量子网络,被咱们中国人硬生生拉到了现实里,再也不是可望不可即的空想了! 咱们都知道,现在我们日常用的手机、电脑,靠的都是普通的电子信号传输,哪怕是5G、6G,本质上还是“经典信号”,这种信号传得远了会衰减,但好歹能靠基站放大、中继,就能一直传下去。 但量子信号不一样,这东西娇贵到不行,简直就是“玻璃心”,它在光纤里传输的时候,衰减速度比经典信号快得多,而且最关键的是,量子信号不能像普通信号那样随便放大——一旦你试图放大它,它的量子态就会被破坏,相当于信号直接“报废”了,这就是困扰全世界科研界的核心难题。 打个特别通俗的比方,量子信号就像是一杯装满的水,你想把它从北京传到上海,不用任何防护,走一路洒一路,等到了上海,杯子里早就空了。 而咱们想的办法,就是在中途设几个“加水站”,但量子信号这杯水,一旦你打开杯子加水,整杯水就会瞬间蒸发,这就是之前的困境,怎么设“加水站”,又不破坏量子信号,成了全世界都解不开的死结。 而这次潘建伟院士团队的突破,就是硬生生把这个困扰全世界近30年的死结给解开了。 他们没有走国外团队的老路,而是另辟蹊径,通过自主研发,改进了量子存储和通信的核心技术,成功实现了长寿命的量子纠缠——简单说,就是让量子信号这杯“水”,保质期变得更长了,长到足够它传到下一个“加水站”,还能保持完整的状态。 可能有人会问,具体是怎么做到的?咱们不用讲太复杂的技术细节,就说核心逻辑:团队研发出了长寿命的囚禁离子量子存储器,还有高效率的离子-光子通信接口,相当于给量子信号做了一个“保护罩”,既能让它在传输过程中减少衰减,又能延长它的“存活时间”,让它的寿命超过了建立纠缠所需的时间,这样一来,中继节点就能顺利完成“接力”,可扩展量子中继的基本模块,也就顺理成章地被造出来了。 这也是为什么说这次突破是“国际首次”,因为咱们是第一个真正解决了“量子中继接力”这个核心难题的国家,相当于在量子网络的赛道上,咱们直接抢跑了一步,把国外的团队远远甩在了后面。 而且这次的突破,不只是造出了一个“中继模块”那么简单,还有两个实打实的成果,直接刷新了世界纪录,咱们通俗点说,就是既解决了“能不能传”的问题,又解决了“传得稳不稳、安不安全”的问题。 第一个成果,就是实现了单原子节点间的远距离高保真纠缠,简单说就是,让两个铷原子,分别放在100公里光纤的两端,这两个原子能够建立起稳定的量子纠缠,而且哪怕传了100公里,信号的保真度依然保持在极高的水平,这在之前是想都不敢想的。 要知道,之前国外的团队,最多只能在几百米的距离内实现类似的纠缠,而且保真度还很低,根本没法实际使用,而咱们直接把距离拉到了100公里,保真度还远超国际同类水平,相当于一下子把这个领域的门槛,提到了一个让国外团队望尘莫及的高度。 第二个更牛的成果,就是首次将设备无关量子密钥分发的传输距离突破了百公里。 可能很多人听不懂这个名词,没关系,咱们还是用通俗的话讲,这东西说白了,就是一种“超级安全”的保密通信技术。 现在咱们网上支付、发消息,虽然也有加密,但只要黑客破解了加密算法,或者控制了传输设备,就能窃取信息;而这种设备无关量子密钥分发,哪怕用来传输信号的设备本身不可信,哪怕设备被黑客控制了,生成的密钥依然是绝对安全的,根本没法被破解。 之前国外的团队,最多只能实现几百米的传输距离,根本达不到实际应用的要求,而咱们这次直接突破到了百公里,比国外之前的最好水平提升了两个数量级以上,这意味着什么? 意味着这种超级安全的保密通信,很快就能投入实际使用,不管是国家层面的重要信息传输,还是咱们普通人的隐私保护,以后都能得到更高级别的保障,再也不用担心信息被窃取、被破解,以后咱们发消息、转钱,再也不用怕黑客盯上了。 说句实在的,这次中科大的官宣,不只是一个科研成果的发布,更是咱们国家科技实力的一次展示,它告诉全世界,中国在高科技领域,再也不是任人拿捏的软柿子,我们有能力攻克任何看似不可能的难题,有能力引领世界科技的发展。 咱们普通人,或许不用懂复杂的量子理论,但我们应该知道,正是这些默默坚守在实验室里的科研工作者,用他们的青春和汗水,为我们国家的科技发展撑起了一片天,他们才是我们应该追的明星,才是我们国家最可爱的人。
