领先的不仅是5G技术,中科大“立大功”,中国科学家打破世界纪录
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中国在5G技术上处在领先行列 。 在IPLytics发布的《5G专利竞赛领跑者》报告中 , 华为5G专利申请量排在第一位 , 中兴通讯、OPPO、大唐移动等中国企业也都榜上有名 。
值得注意的是 , 不只是5G , 在量子通信上我国同样走在了世界的前列 。 量子计算原型机“九章”、4600多公里量子通信网络、量子计算机系统“司南本源”等 , 都是我国在量子通信领域取得的重要成绩 。
近来 , 中国科技大学在量子领域又立大功 , 中科院院士、中科大教授郭光灿成功打破世界纪录 。
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今年6月份 , 郭光灿团队研制的“量子U盘” , 成功将光信息存储在特殊晶体中长达1个小时 , 创造了新的世界纪录 。 而上一个世界纪录 , 还是在2013年创下的1分钟时长 , 可见郭光灿团队的提升幅度之大 。
相信很多人对于郭光灿团队的这一成绩 , 会产生“不明觉厉”的感觉 。 那么 , 量子U盘究竟是怎么一回事?这一成绩的背后究竟有什么意义呢?就让笔者一一来解答 。
什么是“量子U盘”?其实从命名中就能看出 , 这是一种存储器 。 只不过这种存储器十分特殊 , 不仅有超长的寿命 , 还能将光储存在其中 。
要知道 , 真空之中光传播的速度高达30万公里/秒 。 想要将光存储下来难度相当之大 , 首先必须先让它慢下来 , 这便需要人工手段的干预下 , 将介质的折射率调控到原本的几十万倍 。 而仅这一步 , 便足够难倒一大批人 。
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那么 , 既然研制难度那么大 , 为何有人前仆后继地想要造出“量子U盘”呢?
虽然如今我国还处在数字信息时代 , 但在未来我国将走向量子信息时代 , 而作为基础器件的存储器 , 在量子时代自然也是必不可缺 。 而量子存储器则将扮演着诸多关键的角色 。
如在量子通信上 , 搭建光纤网络来进行光子传输 , 是目前实现量子通信的主要手段 。 但是 , 单个光子在传输中会遭遇指数级的损耗 , 想要实现长距离传输极其困难 。
而若是将光子存在“量子U盘”中 , 之后传输量子U盘来传递量子信息 , 则能大大降低光子的损耗 , 实现高质量的量子通信 。
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【领先的不仅是5G技术,中科大“立大功”,中国科学家打破世界纪录】而光的存储时间越长 , 也就离真正的“量子U盘”越近 。 在“量子U盘”的相干光存储时间实现小时量级时 , 其使用价值才会显现 。
这也是为何 , 郭光灿团队的研究成果会如此受到关注 , 这表示“量子U盘”有望来到现实 。 而且 , 其存储保真度能够达到96.4±2.5% , 表现更是令人瞩目 。
郭光灿团队的相关研究成果 , 已经被发表在顶级期刊《自然·通信》之上 , 这无疑是对其成果的肯定 。
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郭光灿教授这一路走来并不容易 , 他自嘲自己几十年里一直是“少数派” 。 但正是他这样的少数派 , 为我国探索着更遥远的未来 , 为人们推开了新世界的大门 。
因为在很长时间来 , 国人对于量子计算的重要性都没有清晰的认识 , 因此郭光灿在几十年的研究道路上没少遇到挫折 。
缺少经费、靠着二手仪器做实验 , 都是郭光灿教授曾经的经历 。 虽然后来郭光灿教授解决了经费上的难题 , 但在科研路上的难题却丝毫没有减少 , 毕竟量子是世界上最领先的前沿科技之一 。
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