近日，據(jù)中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)消息，該校潘建偉教授及其同事陸朝陽(yáng)、劉乃樂、汪喜林等通過調(diào)控6個(gè)光子的偏振、路徑和軌道角動(dòng)量3個(gè)自由度，在國(guó)際上首次實(shí)現(xiàn)18個(gè)光量子比特的糾纏，刷新了所有物理體系中最大糾纏態(tài)制備的世界紀(jì)錄。

此前，潘建偉團(tuán)隊(duì)就保持著關(guān)于量子的兩項(xiàng)世界紀(jì)錄。前段時(shí)間，其在兩院院士大會(huì)上進(jìn)行了關(guān)于量子的專題講座。有趣的是，大白新聞發(fā)現(xiàn)，今年高考語(yǔ)文(全國(guó)卷I)現(xiàn)代文閱讀實(shí)用類文本閱讀部分材料，詳細(xì)介紹了“中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)教授”潘建偉團(tuán)隊(duì)和“墨子號(hào)”量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星的情況。

潘建偉資料圖

潘建偉團(tuán)隊(duì)刷新世界紀(jì)錄

多個(gè)量子比特的相干操縱和糾纏態(tài)制備是發(fā)展可擴(kuò)展量子信息技術(shù)，特別是量子計(jì)算的最核心指標(biāo)。量子計(jì)算的速度隨著實(shí)驗(yàn)可操縱的糾纏比特?cái)?shù)目的增加而指數(shù)級(jí)提升。然而，要實(shí)現(xiàn)多個(gè)量子比特的糾纏，需要進(jìn)行高精度、高效率的量子態(tài)制備和獨(dú)立量子比特之間相互作用的精確調(diào)控。而量子比特?cái)?shù)目的增加，使得操縱帶來的噪聲、串?dāng)_和錯(cuò)誤也隨之增加。這對(duì)量子體系的設(shè)計(jì)、加工和調(diào)控要求極高，對(duì)量子糾纏和量子計(jì)算的發(fā)展構(gòu)成了巨大挑戰(zhàn)。

多粒子糾纏的操縱作為量子計(jì)算不可逾越的技術(shù)制高點(diǎn)，一直是國(guó)際角逐的焦點(diǎn)。2016年底，潘建偉團(tuán)隊(duì)同時(shí)實(shí)現(xiàn)了10個(gè)光子比特和10個(gè)超導(dǎo)量子比特的糾纏，刷新并一直保持著這兩個(gè)世界紀(jì)錄。通過多年的不懈探索和技術(shù)攻關(guān)，研究組成功實(shí)現(xiàn)了18個(gè)光量子比特超糾纏態(tài)的實(shí)驗(yàn)制備和嚴(yán)格多體純糾纏的驗(yàn)證，創(chuàng)造了所有物理體系糾纏態(tài)制備的世界紀(jì)錄。該成果可進(jìn)一步應(yīng)用于大尺度、高效率量子信息技術(shù)，表明我國(guó)繼續(xù)在國(guó)際上引領(lǐng)多體糾纏的研究。

潘建偉在兩院院士大會(huì)上進(jìn)行專題講座

前不久，在兩院院士大會(huì)上，中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)教授、中國(guó)科學(xué)院院士潘建偉帶來了一場(chǎng)有關(guān)量子的精彩介紹。潘建偉表示，以量子信息技術(shù)為代表的第二次量子革命，一定會(huì)帶來人類社會(huì)物質(zhì)文明的巨大進(jìn)步，且量子通信不是唯一應(yīng)用。

“屆時(shí)，量子計(jì)算可為人工智能、密碼分析、氣象預(yù)報(bào)、石油勘探、基因分析、藥物設(shè)計(jì)等所需的大規(guī)模計(jì)算難題提供解決方案，并可揭示量子相變、高溫超導(dǎo)、量子霍爾效應(yīng)等復(fù)雜物理機(jī)制。”潘建偉說。

不僅如此，利用高精度的量子信息處理技術(shù)，還可對(duì)時(shí)間、位置、重力等物理信息實(shí)現(xiàn)超越經(jīng)典技術(shù)極限的量子精密測(cè)量，大幅度提升衛(wèi)星導(dǎo)航、激光制導(dǎo)、水下定位、醫(yī)學(xué)檢測(cè)和引力波探測(cè)等的準(zhǔn)確性和精度。

潘建偉預(yù)測(cè)，“第一次量子革命已經(jīng)在20世紀(jì)對(duì)我們的社會(huì)面貌和生活方式產(chǎn)生了巨大影響。可以預(yù)期，以量子信息技術(shù)為代表的第二次量子革命也一定會(huì)帶來人類社會(huì)物質(zhì)文明的巨大進(jìn)步。”

此外，在6月27日的政協(xié)第十三屆全國(guó)委員會(huì)常務(wù)委員會(huì)第二次會(huì)議閉幕式上，全國(guó)政協(xié)委員、中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)副校長(zhǎng)潘建偉又一次作了量子主題學(xué)習(xí)講座。

潘建偉院士及其研究上了今年高考語(yǔ)文卷

今年高考期間，語(yǔ)文科目(全國(guó)卷I)現(xiàn)代文閱讀實(shí)用類文本閱讀部分材料，詳細(xì)介紹了“中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)教授”潘建偉團(tuán)隊(duì)和“墨子號(hào)”量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星的情況。

在現(xiàn)代文閱讀實(shí)用類文本閱讀部分，材料一摘編自2017年8月10日的《人民日?qǐng)?bào)》，稿件由記者吳月輝采寫，新聞報(bào)道標(biāo)題為《“墨子號(hào)”，搶占量子科技創(chuàng)新制高點(diǎn)》，主要介紹了潘建偉團(tuán)隊(duì)承擔(dān)的“墨子號(hào)”量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星提前并圓滿完成全部既定科學(xué)目標(biāo)，側(cè)重介紹我國(guó)在量子通信研究方面的巨大成就，彰顯中國(guó)速度與中國(guó)創(chuàng)造。

正因?yàn)樗麑?duì)量子物理的無限熱愛和執(zhí)著追求，才有了后來世界首顆量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星“墨子號(hào)”上天、世界首條千公里級(jí)量子保密通信“京滬干線”貫通、世界首臺(tái)超越早期經(jīng)典計(jì)算機(jī)的光量子計(jì)算機(jī)誕生等一系列在世界上具有重大影響力的成果。“墨子號(hào)”成果，還被寫入黨的十九大報(bào)告。