中国量子为什么领先?

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中国的量子理论是跟全世界站在同一起跑线上的,但中国后来的发展策略是美国和欧洲都没有想到的。 美国一开始设想的是建立国家量子计算网络,让量子计算机连接起来实现算法加速,并利用量子纠缠原理进行遥远物理器件的控制和通信。

欧洲最初计划与美国的量子网络相连,通过跨大洲的网络互联实现全球范围的量子通信。但是这两个计划都忽略了国内基础科学的创新和发展,于是美国有量子霸权之称,而欧洲却只能跟在后面吃“老本”。 中国在这方面走了一条与众不同的路,我们把量子通信和量子计算作为国家战略放在了科技前沿,同时注重基础科学和创新型的科研体制建设。

我们提出了构建量子信息处理原型机、全集成光子芯片模块等具有原创性、引领性的科研目标,并取得了重要的成果。在量子通信方面实现了千公里级的星地量子隐形传态和绝对保密的量子安全通信;在量子计算方面实现了高精度光子计数,以及62个光子的玻色取样,这已经在国际上达到了先进水平!

除了科研体系的创新之外,我们还提出了一个国际合作的计划——量子卫星研制,它将在未来几年内将建成拥有5000颗北斗导航的量子中继站,实现全球覆盖的量子通信网络。这一项计划在欧洲和美国都是可望不可及的,因为它们的国土面积太小,无法部署如此众多的量子中继站。

总之,中国在这两方面的科研都处于世界前列,而且有着自主知识产权,部分技术甚至做到了国际领先!这对我国未来的科技发展是非常有力的保障。

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首先是体制优势,国家对量子科技非常重视,量子科技从一开始就是国家战略,在科技部的支持下,以潘建伟为首的中国量子研究团队从2003年就开始了规模化运作。2013年,中科院成立了量子创新研究院,进一步加速了中国量子科技的发展。而在科研经费方面,我们几乎可以说是不惜代价,拿"墨子号"来说,单颗卫星研制发射就花了三亿多人民币,这在西方国家是难以想象的。

第二是战略规划非常成功,欧洲和美国其实一开始在量子通信的研究上并不比我们要晚,但后来在量子密钥分发上没有选择继续深入下去,而是转向了量子中继。这是一场漫长的马拉松,比的不是谁能跑得最快,而是在中途谁更容易掉队,中途掉队了就不能赢得最终的胜利。量子卫星的突破,让我们在量子组网这一终极目标上迈出了关键性的一步,使得欧美在短时间内很难追上我们。

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