中国量子之父潘建伟

第三届BEYOND国际科技创新博览会（以下简称“BEYOND Expo 2023”）以“重义科技Technology Redefined”强势回归线下，于5月10日-12日在威尼斯人金光会展中心盛大开幕。

BEYOND组委会邀请到中国科协副主席，中国科学技术大学常务副校长、教授，中科院量子信息与量子科技创新研究院院长，中国科学院院士，发展中国家科学院院士潘建伟（Pan Jianwei）先生出席开幕式。其长期从事量子光学、量子信息和量子力学基础问题检验等方面的研究工作，是该领域有国际影响的学者，特别是在量子通信、多光子纠缠操纵和冷原子量子存储等研究方向上做出了系统性创新贡献。

以下为潘建伟先生演讲内容精华：

2022年诺贝尔物理学奖被授予科学家阿兰·阿斯佩（Alain Aspect），约翰·弗朗西斯·克劳泽（John F. Clauser）和安东·塞林格（Anton Zeilinger），以表彰他们“用纠缠光子进行的实验，建立了贝尔不等式的违反，并开创了量子信息科学”。

2022年的诺贝尔物理学奖的新闻发布会和科学背景介绍中，都对中国科学家的相关的工作进行了重点介绍，包括墨子号量子卫星实现星际量子密钥分发、地心量子型常态，以及最近的量子密钥分发的工作等。

量子信息科学主要包括两方面的应用：利用量子通讯提供一种原理上无条件安全的通讯方式；利用量子计算大幅度提高运算能力。

在量子计算当中人们是利用量子比特来编码信息，那么利用量子叠加原理可以实现超快的并行计算，从而达到指数级的加速，因此量子计算机可以用来解决经典密码获取、天气预报、金融分析和药物设计等的多个领域问题。

在量子计算方面，最终实现通用的量子计算机还需要长时间的努力。为了确保该领域的健康发展，学术界为量子计算设定了三个发展阶段：第一个阶段是实现的量子计算的优越性，这是指量子计算系统对某些特定问题的求解速度已经远远超过了经典超级计算机，来展示其本身的优越性；第二阶段是构建专用的量子模拟机，用来求解一些经典计算机难胜任的特定复杂问题，比如高温超导机制等；第三阶段，目标是希望在量子纠缠的帮助下实现通用的可编程的量子计算。

在未来，为了实现全球化的量子通信，需要克服目前卫星量子中心所面临的难题。一是单颗低轨卫星没办法直接覆盖全球；二是目前的卫星还只能在低影区工作。相应的解决方案，是通过发射多颗低轨卫星来构成一个高效率的卫星网络，也就是所谓的亮点星座；在这个基础之上，还可以发射具有更长过境时间的中高轨的卫星来分发更多密钥。而这些方案实现的根本前提是卫星能够在太阳辐射背景下工作。

2017年，我们已经实现了在日光背景下远距离自由空间量子通信的地面实验，验证了全天质量的通信可行性。为了实现实用化的量子星座，我们已经成功研制了低成本和轻量化、微能量的卫星。

国际上首颗微纳量子卫星“济南1号”已经在2022年7月发射，它的载荷只有20公斤，与墨子号相比重量已经大幅度降低。当前我们正在研制第一颗中高轨量子卫星，计划在2026年前后发射，除了要实现量子密钥分发之外，也为量子精密测量提供了新的平台。通过这颗量子卫星，可以实现万公里量级量子纠缠分发，在未来借助全球化的纠缠分发，可以将多个原子之间的原子纠缠起来，从而大幅度提高原子中的稳定性。利用光中和超高精度的光屏标传输，我们可以在外太空构建一个长基线干涉仪，并开展一些物理学基本原理检验，这里面包括暗物质探测和引力波探测等。

在量子计算领域，我们希望未来可以达到对数百个量子比特的相关操纵，从而构建专用的量子模拟，帮助我们理解一些复杂物理系统规律，比如高温超导机理、量子波尔效应等。目前，通过10年至15年努力，我们希望能够操纵上百万个量子并实现量子纠错，初步构建可编程的通用量子计算机。

鲁哀谈796中国发射世界首颗量子卫星为什么叫墨子号 -
祖雯裴15524334323 ______ 因为“墨子是中国最早的逻辑体系的创始人,墨子跟光学的工作是紧密相关的,他的发现奠定了光通信、量子通信的基础.”潘建伟表示,正是通过小孔成像实验,墨子证明了光是沿着直线进行传播的,这也在墨子所著的《墨经》中有所体现.而潘建伟认为,中国人的祖先里有很多非常伟大的科学家,我们之所以取“墨子”这位古代先贤的名字做卫星的名字,也是对中国传统文化的一份自信与敬意.全球首颗量子科学实验卫星即将带着探索星地量子通信的使命升空.

鲁哀谈796在网上看见很多黑潘建伟院士的文章,不知真假,求剖析 -
祖雯裴15524334323 ______ 目前潘建伟在国际上还是比较被承认的.我估计被黑可能有以下的原因:1.06年被方舟子打假过(具体不详,可能对事不对人吧)2.中科大是反对量子力学完备性的重要基地,而个人感觉量子传态的理论基础可能多少涉及到这个问题,所以通宵喷的人肯定不少3.年纪轻轻,被嫉妒也是正常的

鲁哀谈796我国的量子计算机和量子传输技术发展的怎么样了?
祖雯裴15524334323 ______ 2013年6月8日,由中国科学技术大学潘建伟院士领衔的量子光学和量子信息团队首次成功实现了用量子计算机求解线性方程组的实验.[1] 相关成果发表在2013年6月7日出...

鲁哀谈796我国科学家谁等人在国际上首次成功实现百公里量级的自由空间量子的隐形状态,为全球首颗什么奠定技术基础 -
祖雯裴15524334323 ______ 你好,1,我国科学家潘建伟等人近期在国际上首次成功实现百公里量级的自由空间量子隐形状态2,我国科学家潘建伟等人近期在国际上首次成功实现百公里量级的自由空间量子隐形传态和纠缠分发,为发射全球首颗“量子通讯卫星”奠定技术基础.量子信息因其传输高效和绝对安全等特点,被认为可能是下一代IT技术的支撑性研究,并成为全球物理学研究的前沿与焦点领域.中科院于2011年启动了空间科学战略性先导科技专项,力争在2015年左右发射全球首颗“量子通讯卫星”.

鲁哀谈796量子卫星中国第一,为什么中国人不能骄傲 -
祖雯裴15524334323 ______ 还是好好学学物理吧!量子纠缠理论上是可以进行通讯的,这个理论其实真的很难理解,简单的说只要能利用量子纠缠,就可以传送数据,不需要借助卫星传递信息的.这就是国际上的说法,而国内的量子卫星是指我用原有的卫星,只是在加密数据时用了动听的名词:量子!这种加密方式不容易破解,仅此而已.量子纠缠通信国外搞过,很低调,因为没有成功,30多年前国际上还搞过中微子通信,同样无果.因为中微子走直线,好处多!但就是不成功.用国际物理上的名词偷换概念,你觉得值得骄傲吗?

鲁哀谈796中国笫一颗量子卫星为何以墨子命名? -
祖雯裴15524334323 ______ 哲学家、墨家学派创始人墨子同时是一位鲜为人知的伟大科学家,《墨经》里记载了世界上第一个“小孔成像”实验,该实验解释了小孔成倒像的原因,而这正是现代照相技术原理的起源.这个实验指出了光是沿着直线传播的,也是第一次对光直线传播进行科学解释——这在光学中是非常重要的一条原理,为量子通信的发展打下了一定的基础.取“墨子号”来命名量子卫星,和卫星本身的意义相符,也体现了我们的文化自信.