量子革命引发新一轮科技竞赛 中国卫星立于潮头

中国16日成功发射全球首颗量子科学实验卫星，使得量子信息技术再次进入聚光灯下。国际学术界著名的《自然》网站相关报道说，在这场“特殊的太空竞赛”中，中国“迈出了一大步”。

放眼全球，欧盟4月宣布将量子技术作为新的旗舰科研项目，迎接“第二次量子革命”；美国白宫7月建议加大对量子信息科学的投入，称这是“国家的挑战与机遇”。

新一轮科技竞赛

“我相信量子技术在21世纪的重要性可与上个世纪的曼哈顿计划相比。”中科院量子卓越创新中心主任、中国量子卫星项目首席科学家潘建伟院士说。也就是说，量子技术可能像曼哈顿计划造出原子弹那样改变世界格局。

由于量子通信和量子计算的巨大前景，各个大国都在竞相发展相关技术。欧盟今年4月宣布，投入10亿欧元支持量子技术，这是欧盟继石墨烯和脑科学之后的第三个旗舰型科研项目。该项目领导者之一、德国整合量子科学和技术中心负责人托马索·卡拉尔科说，在欧盟确定头两个旗舰项目时，量子技术入选的时机不如现在成熟。因为那是在斯诺登揭露美国的大规模监听活动之前。现在欧洲希望有更具保密性的通信技术。

美国白宫也刚刚在7月底发布官方博文，援引美国国家科技委员会7月提出的报告《推进量子信息科学：国家的挑战与机遇》，建议加大对量子信息科学的投入。实际上，美国多个政府部门如国防部、航天局、国家标准与技术研究所（NIST）等早就对量子信息技术研究大量投入。尤其是NIST得到美国政府高强度和稳定的支持，每年获得大量经费。在过去10余年间，NIST在量子调控和量子信息领域产生了5名诺贝尔物理学奖获得者。

许多高科技公司也在量子技术方面大量投入。如谷歌与美国航天局、加利福尼亚大学圣巴巴拉分校联合成立了量子人工智能实验室，并推出了量子计算机开发计划；2014年，IBM宣布将于随后5年内在以量子计算技术为重点的一些领域投入30亿美元；还有一些相对较小的科技公司也崭露头角，比如Battele公司正在运行美国第一个商业化的量子密码通信网络。

中国卫星引领潮流

中国量子科学实验卫星升空，将首次在太空开展与量子通信和量子计算相关的诸多实验，特别是将打造一张天地一体化的量子通信网。在激烈的全球竞争中，“第一颗量子卫星”的头衔来之不易。

“量子通信的竞赛自1995年在日内瓦湖底进行量子密钥分发的最初演示时就开始了。”美国波士顿大学的量子物理学家亚历山大·谢尔吉延科告诉新华社记者，他指的是欧洲在全世界最早进行了量子通信实验。潘建伟院士最初也是到奥地利师从量子科学领域权威专家蔡林格教授。蔡林格团队曾在欧洲申请发射卫星，但审批过程不顺利，现在成为中国量子卫星项目的合作方。

在亚洲，新加坡科学家在2014年曾尝试发射“立方体卫星”。这是一类微型卫星，也能用于一些量子技术实验，尽管与中国的量子卫星相比功能要弱很多。但不幸的是，承担发射任务的美国轨道ATK公司的火箭在2014年10月那次任务中爆炸。

中国卫星成功发射，将执行星地高速量子密钥分发、广域量子通信网络、星地量子纠缠分发以及地星量子隐形传态等多项科学实验任务。《自然》杂志相关报道说，中国在这场“特殊的太空竞赛”中走在了前面。蔡林格也表示，中国卫星的成功，也将促使其他国家的量子卫星团队更容易获得资助和支持。

潘建伟科研团队是这个卫星项目中的中坚力量，他们还主导了今年下半年将交付使用的“京沪干线”量子通信网，这也将是全世界规模最大的量子通信网。可以说，在量子通信研究和应用方面，中国现在是世界的排头兵。

由于此前的量子技术实验都是在地上完成，中国的量子卫星还可能为科学理论研究带来新的突破。中科院量子卓越创新中心的教授陆朝阳说，万一量子力学的某些规律在太空中发生变化的话，“那就打开了新的物理学的大门”。（据新华社）

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