量子发展国际前沿扫描

来源:中国军网作者:赵金龙 陶士亚 邹维荣责任编辑:康哲
2016-08-16 02:04

2、联合攻关 技术突飞猛进

自1993年开始,欧盟就加强了对量子通信技术领域的研究和开发,在理论研究和实验技术上均取得了重大突破,涉及的领域包括量子密码通信、量子远程传态和量子密集编码等。早期主要集中在量子远程传态,后期开始向量子密码通信和量子密集编码发展。

利用欧盟国家的联合技术力量,在多个研究机构之间形成有效的合作体制,是欧洲量子通信领域一直走在前列的“制胜法宝”。

在量子信息物理学研究网的框架下,1993年至2011年期间,英国、瑞士、奥地利、德国、法国、瑞典等国的科学家曾连续创造了量子密钥分发、量子密码通信、太空绝密传输量子信息及量子信息存储等一系列的根本性突破。

从1993年至2012年,欧盟量子远程传输距离从10公里光纤传输发展到143公里的隐形传输。

2002年,欧盟多国科学家在欧洲空间局(ESA)的“General StudiesProgramme”框架下启动了量子通信研究计划。

2004 年,奥地利维也纳大学Anton Zeilinger 小组向ESA 提交了名为“Space-QUEST”的计划书,欲将量子通信推向空间应用……

以上种种的突破与成功,很大程度又是在为下一步量子互联网的全面建设铺平道路。

从2007年至2014年,欧盟开始致力于量子密码通信和量子密集编码研究,实现了量子漫步、太空和地球之间的信息传输,为卫星之间以及卫星与地面站之间进行量子通信提供了可能性。

3、着眼未来 合力构建量子互联网

发展量子通信技术的终极目标就是为了构建广域乃至全球范围的绝对安全的量子通信网络体系。通过光纤实现城域量子通信网络连接一个中等城市内部的通信节点、通过量子中继实现邻近两个城市之间的连接、通过卫星与地面站之间的自由空间光子传输和卫星平台的中转实现遥远两个区域之间的连接,是实现全球广域量子通信最理想的路线图。

在这一路线图的指引下,欧洲在过去数年中进行了战略性部署,投入了大量的科研资源和开发力量,并对关键技术进行攻关。

2007年,来自德国、奥地利、荷兰、新加坡和英国的联合团队在大西洋中两个海岛间实现了144公里的基于BB84协议的诱骗态自由空间量子密钥分发以及基于纠缠的自由空间量子密钥分发。这个实验的成功奠定了最终实现星地间量子通信的重要基石。

2008年以来,欧盟加紧推进星载量子通信计划。欧洲包括AntonZeilinger 小组在内的27个研究组,向欧洲空间局的生命和物理科学部提交了“Space-QUEST”实验方案,计划在国际空间站欧洲哥伦布模块的外部平台上部署纠缠光源,向地面发送纠缠光子对,这将开创超出地面上几个量级测试距离的量子通信和基础物理实验。

然而从全球范围来看,目前世界各国均积极涉足量子,不少国家都设有连贯的、大规模的国家范围的量子技术项目。与之相比,尽管欧洲在量子通信领域起步较早,储备充足,成果丰硕,但是在量子技术研发上仍然面临着碎片化和被仿制的风险。

危机四伏,困难重重。一场世界范围的技术与才智竞赛已悄然拉开帷幕。欧洲不应落后,更不能让人才和知识流失。

于是,就在今年4月19日,欧盟委员会正式宣布,计划启动总额10亿欧元的量子技术旗舰项目,目标是建立极具竞争性的欧洲量子产业,包括量子通信、量子计算及量子测量等,以增强欧洲在量子研究方面的科学领导力和卓越性。

“为了解锁量子技术的全部潜力,为了加速技术的发展并把商业产品带给公共和民营市场,我们需要一个雄心勃勃、长期的旗舰计划,把全欧洲的教育、科学、工程和创新联合起来。”《量子宣言》中如是写道。

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