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[導(dǎo)讀]在量子通信和量子計(jì)算等多個(gè)方向上,潘建偉團(tuán)隊(duì)都取得了世界領(lǐng)先的科研成果,而“多光子糾纏和干涉度量學(xué)”作為核心研究內(nèi)容之一,貫穿始終?!岸喙庾蛹m纏”顧名思義就是讓多個(gè)光子產(chǎn)生糾纏。這是利用光子做量子隱形傳態(tài)和量子計(jì)算的必要前提。

近日,潘建偉院士帶領(lǐng)的中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)團(tuán)隊(duì)的“多光子糾纏和干涉度量學(xué)”獲得了2015年度國家自然科學(xué)一等獎(jiǎng),是中國自然科學(xué)領(lǐng)域的最高獎(jiǎng)項(xiàng)。 該團(tuán)隊(duì)也打破了國家自然科學(xué)一等獎(jiǎng)歷史上最年輕團(tuán)隊(duì)的記錄。五位完成人按獲獎(jiǎng)順序依次為潘建偉院士、彭承志教授、陳宇翱教授、陸朝陽教授、陳增兵教授。其 中潘建偉、彭承志、陳增兵三位為“70后”,陳宇翱和陸朝陽為“80后”。

與以往的很多國家自然科學(xué)一等獎(jiǎng)相比,該團(tuán)隊(duì)在頂級(jí)論文數(shù)量和國際影響力上都更為出類拔萃,其成果3次入選美國物理學(xué)會(huì)(American Physical Society)評(píng)選的“年度物理學(xué)重大事件”(TheTop Physics Stories of the year),2次入選英國物理學(xué)會(huì)(Institute of Physics)評(píng)選的“年度物理學(xué)重大進(jìn)展”(Highlights of the year),最近被英國物理學(xué)會(huì)的Physicsworld網(wǎng)站評(píng)選為2015世界物理學(xué)十大進(jìn)展第一名(Breakthrough of the Year)。

這次潘建偉院士團(tuán)隊(duì)獲獎(jiǎng)的項(xiàng)目名稱為“多光子糾纏和干涉度量學(xué)”,細(xì)心的朋友會(huì)發(fā)現(xiàn)這就是潘建偉院士2012年在《現(xiàn)代物理評(píng)論》(Review of Modern Physics)雜志上發(fā)表的論文“Multiphotonentanglement and interferometry”的譯名[1]?!冬F(xiàn)代物理評(píng)論》為物理學(xué)領(lǐng)域最頂級(jí)的綜述雜志,僅向各個(gè)領(lǐng)域世界知名的物理學(xué)家約稿來介紹該領(lǐng)域最新進(jìn)展。潘院士這篇綜述也是中國科學(xué)家發(fā)表在該刊物的第一篇實(shí)驗(yàn)論文。

在量子通信和量子計(jì)算等多個(gè)方向上,潘建偉團(tuán)隊(duì)都取得了世界領(lǐng)先的科研成果,而“多光子糾纏和干涉度量學(xué)”作為核心研究內(nèi)容之一,貫穿始終。“多光子糾纏”顧名思義就是讓多個(gè)光子產(chǎn)生糾纏。這是利用光子做量子隱形傳態(tài)和量子計(jì)算的必要前提。

量子力學(xué)中“糾纏”指的是多粒子的一種疊加態(tài)。

以雙粒子為例,一個(gè)粒子A可以處于某個(gè)物理量的疊加態(tài),可以用一個(gè)量子比特來表示:

ΦA=a|0>A+b|1>A ,

另一個(gè)粒子B也處于疊加態(tài):

ΦB=c|0>B+d|1>B 。

當(dāng)兩個(gè)粒子發(fā)生糾纏,就會(huì)形成一個(gè)雙粒子的疊加態(tài),例如:

ΦAB=ad|0>A|1>B +bc|1>A|0>B

就是一個(gè)糾纏態(tài):當(dāng)A粒子處于0態(tài)時(shí),B粒子一定處于1態(tài);反之,當(dāng)A粒子處于1態(tài)時(shí),B粒子一定處于0態(tài)。

在沒有外界干擾的情況下,無論兩個(gè)粒子相隔多遠(yuǎn),糾纏態(tài)都可以存在,因此量子糾纏曾經(jīng)被愛因斯坦稱為“鬼魅的超距作用”(spooky action at a distance),并以此來質(zhì)疑量子力學(xué)的完備性(因?yàn)檫`反了他提出的“定域性”原理)。但是后來一次次實(shí)驗(yàn)都證實(shí)量子力學(xué)是對(duì)的,非定域的量子糾纏可以存在,定域性原理必須舍棄。

隨著量子信息學(xué)的誕生,量子糾纏成為了量子通信和量子計(jì)算的核心。最新的研究表明,微觀的量子糾纏和宏觀的熱力學(xué)第二定律,甚至是時(shí)間之箭的起源都有著密不可分的關(guān)系。

針對(duì)量子信息處理尤其是光量子計(jì)算的需求,糾纏的光子數(shù)自然是越多越好。在實(shí)驗(yàn)上,光子糾纏需要對(duì)光子源產(chǎn)生的光子通過各種光學(xué)干涉的方法來獲取, 這就是“多光子糾纏”和“多光子干涉度量學(xué)”成為一個(gè)整體課題的原因。產(chǎn)生糾纏的光子數(shù)越多,干涉和測量的系統(tǒng)也就越復(fù)雜,實(shí)驗(yàn)難度也就越大。

如圖1,一個(gè)紫外光脈沖照射BBO晶體可以有一定概率產(chǎn)生一對(duì)光子(o和e),通過在偏振分束器(PBS)上的一次干涉,o光子和e光子都可以形成 水平偏振H和豎直偏振V的疊加態(tài),于是o光子和e光子就形成了一個(gè)糾纏態(tài)|HH>+|VV>(即o光子是H偏振時(shí),e光子一定也是H偏振,反 之o光子是V偏振時(shí),e光子一定也是V偏振)。

圖1 雙光子干涉和糾纏產(chǎn)生的光路示意圖

把雙光子干涉產(chǎn)生糾纏的方法層層累加,擴(kuò)展到更多的光子,就可以形成更多光子的糾纏。潘建偉團(tuán)隊(duì)從2004年開始,一直保持著糾纏光子數(shù)的世界紀(jì) 錄。2004年在世界上第一個(gè)實(shí)現(xiàn)了5光子糾纏,2007年在世界上第一個(gè)實(shí)現(xiàn)了6光子糾纏,2012年在世界上第一個(gè)實(shí)現(xiàn)了8光子糾纏,并且保持該記錄 至今。

圖2是實(shí)現(xiàn)8光子糾纏的光路簡圖。由于光子產(chǎn)生和光學(xué)干涉測量的概率都是隨著光子數(shù)指數(shù)上升,所以每增加一個(gè)糾纏光子,光學(xué)干涉系統(tǒng)就要復(fù)雜一倍, 糾纏的產(chǎn)生難度也會(huì)隨著光子數(shù)指數(shù)上升。該團(tuán)隊(duì)通過一個(gè)個(gè)在國際上原創(chuàng)的多光子干涉測量技術(shù),經(jīng)過不懈努力克服各種實(shí)驗(yàn)困難,才能夠多次打破自己保持的世 界記錄,并將記錄定格為8個(gè)。

該團(tuán)隊(duì)以多光子糾纏技術(shù)為基礎(chǔ),在自由空間量子通信領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了世界首個(gè)百公里級(jí)的量子糾纏分發(fā)和量子隱形傳態(tài),在量子計(jì)算領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了世界上首個(gè)光量子Shor算法和拓?fù)淞孔蛹m錯(cuò)。

圖2 潘建偉團(tuán)隊(duì)實(shí)現(xiàn)8光子糾纏的光路示意圖

“多光子糾纏和干涉度量學(xué)”獲得國家自然科學(xué)一等獎(jiǎng)實(shí)至名歸,但這僅僅是潘建偉院士團(tuán)隊(duì)的一部分工作。

2016年,該團(tuán)隊(duì)承擔(dān)研制的世界首顆“量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星”將發(fā)射升空,將實(shí)現(xiàn)世界首個(gè)星地間的量子保密通信和量子隱形傳態(tài)。同時(shí),源于該團(tuán)隊(duì)技術(shù)的世界首個(gè)量子保密通信主干網(wǎng)絡(luò)“京滬干線”也即將建成。

在量子計(jì)算領(lǐng)域,該團(tuán)隊(duì)和阿里巴巴合作成立了“中科院-阿里巴巴量子計(jì)算聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室”,在保持光量子計(jì)算世界領(lǐng)先地位的同時(shí),將大力推動(dòng)我國量子計(jì)算整體研究水平。有理由期待潘建偉院士的團(tuán)隊(duì)在未來會(huì)帶給中國和全世界更多的驚喜。

如果你還是沒懂什么是量子?什么是量子糾纏?量子技術(shù)對(duì)我們的生活帶來了什么樣的福音?分身術(shù)、隱形傳輸還將是遙遠(yuǎn)的神話么?下面聽聽潘建偉院士團(tuán)隊(duì)成員,也是潘建偉的高徒——國際年輕量子科學(xué)家陳宇翱怎么說。

以下為文字實(shí)錄:

今天,我的題目是《追夢量子世界》。

說到量子,大家可能既熟悉又陌生,什么是量子?舉個(gè)例子,我手上這支遙控器,它就是個(gè)神奇的量子筆。我們按一下翻頁,大家可以猜一猜在這一瞬間有多少個(gè)量子發(fā)射出去了?我可以告訴大家的是,我在按下翻頁的瞬間,有上萬億個(gè)量子發(fā)射出去了,它是不是很厲害。

為什么這么厲害?請(qǐng)?jiān)试S我給大家介紹下量子的概念。量子它是一個(gè)能量的最小單位,所有的微觀粒子包括分子、原子、電子、光子,它們都是量子的一種表 現(xiàn)形態(tài)。我們知道這個(gè)世界本身都是由微觀粒子組成的。所以,某種意義而言,我們這個(gè)世界就是由量子組成的。我手上這支筆,在座的大家,包括我自己都是 24K純量子產(chǎn)品。

大家呼一口氣都是上萬億量子的進(jìn)出,所以大家都是分分鐘幾十億上下的人才。這么說來,量子它并不神秘,也沒什么高深的,但是對(duì)量子研究,在過去的一 百年已經(jīng)成為現(xiàn)代科技的支柱,發(fā)展出了諸如激光、核磁共振、高溫超導(dǎo)、巨磁阻,這些跟我們生活都息息相關(guān)的一些科技進(jìn)展,而且可以想象,也可以相信未來會(huì) 給我們帶來更多的進(jìn)展。

· 什么是量子疊加原理和量子糾纏 ·

說到量子世界,其實(shí)有兩個(gè)最基本的原理,就是量子疊加原理,而另外一個(gè)其實(shí)是由量子疊加原理引申出來的量子糾纏。

首先我給大家介紹下量子疊加原理。什么是量子疊加原理?舉個(gè)例子來說,《西游記》我想大家都看過吧!就算沒有看過原著,電視劇三十年如一日的重播, 肯定也會(huì)看過,我從小也非常希望有孫悟空的一個(gè)能力,就是它的分身術(shù),一個(gè)分身留在這里聽老師訓(xùn)話上課,另外一個(gè)分身就跑出去搗蛋。那么在量子的世界里, 量子就是孫悟空,它也有分身術(shù),但是跟孫悟空的分身術(shù)不一樣的地方在于,在量子的世界里量子的分身術(shù)不能被人看到,一旦有人去看它,它的分身就會(huì)隨機(jī)地消 失,而最后只留下一個(gè)。

假設(shè)你在ABC三個(gè)地方有三個(gè)分身,如果有人不管在那個(gè)地方去看它,它有可能AB的分身消失,也有可能是BC,也有可能是AC,隨機(jī)的消失一個(gè),而 只留下一個(gè)分身,這個(gè)就是跟孫悟空分身術(shù)不一樣的地方。這個(gè)事情本身可以通過一個(gè)雙縫實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證。有這么兩個(gè)一模一樣的狹縫,我們有一桿槍不停地發(fā)出電 子,那么電子會(huì)同時(shí)穿過這兩個(gè)狹縫,而在背后留下一個(gè)相應(yīng)的干涉條紋。但如果我們有一個(gè)裝置可以去看,這個(gè)電子是從哪個(gè)狹縫過的時(shí)候,你就會(huì)發(fā)現(xiàn),每一次 它只從其中一個(gè)過,而在后面留下兩條杠。沒有觀測的時(shí)候,它是同時(shí)穿過;有觀測的時(shí)候,它只從一個(gè)地方穿過,兩種狀態(tài)并行,這個(gè)就是量子疊加原理。

再舉一個(gè)形象的例子,假設(shè)我就是一個(gè)量子,我下班回家有兩條路,一個(gè)是鮮花市場,一個(gè)是海鮮市場,每天我下班回家,我開著自己的車,相當(dāng)于我對(duì)自己 進(jìn)行個(gè)測量。那么,我就很清楚,我是從哪條路回家的。回到家里,我太太也很清楚因?yàn)樗勔幌挛揖椭溃绻沂菑孽r花市場,那么我身上都是香的;如果我身 上全是魚腥味,那么就知道,我是從海鮮市場。但有天我非常累,我就打了個(gè)車回家,回到家以后,我太太問我說,今天你是從哪條路回來的呀?我說不好意思,剛 剛路上睡著了,我也不知道從哪條路上回來的。你聞下我身上看看。她聞了一下發(fā)現(xiàn)好奇怪,怎么你身上一半是香的,一半是臭的,就好像我從兩條路同時(shí)過來了一 樣,那么,這個(gè)就是量子的疊加原理。當(dāng)有人對(duì)它進(jìn)行測量,它就只有一種狀態(tài),如果沒有人對(duì)它測量的話,它是多種狀態(tài)并存。當(dāng)然,在現(xiàn)實(shí)生活中,更大的可 能,我是被那個(gè)出租車司機(jī)給坑了。這個(gè)是量子疊加原理。

如果把量子疊加原理合到多個(gè)量子的情況會(huì)是什么呢?那就是一個(gè)愛因斯坦稱之為遙遠(yuǎn)距離詭異的相互作用的一個(gè)量子糾纏,它就像雙胞胎心靈感應(yīng)一樣,這 兩顆骰子無論相距多遠(yuǎn),擲出來的結(jié)果始終是一樣的。那么用剛剛那個(gè)量子分身的概念來講,就是說,比如說我和你糾纏在一起,每個(gè)人都有兩個(gè)分身在北京和上 海,如果有人對(duì)我進(jìn)行了測量,那么我們知道有個(gè)分身會(huì)消失,那么你的分身會(huì)怎么樣呢?我可以告訴大家的是,你的分身也會(huì)消失。比如我上海的分身消失了,只 留下北京的分身,那我就知道,而且必然會(huì)發(fā)生的事情,就是你在上海的分身也會(huì)消失,只留下北京的分身,這就是量子糾纏。

有了量子糾纏,量子隱形傳輸?shù)母拍钜簿秃糁?。如果我們想把北京的量子傳送到上海,那怎么辦呢?我現(xiàn)在北京和上海之間建立這樣的糾纏,然后我通過對(duì)兩地的粒子,做一些特殊的操作,那么在北京的量子就會(huì)消失出現(xiàn)在上海。

有了量子疊加原理和量子糾纏,那么我們到底有些什么用呢?首先一個(gè)應(yīng)用就是計(jì)算機(jī)的一個(gè)飛躍,因?yàn)槲覀冎?,我們?jīng)典的計(jì)算機(jī)中,它只有0和1,每 個(gè)比特都是這兩種狀態(tài),但在我們的量子中可以處在0和1的疊加狀上,那么這樣我一旦操縱的量子數(shù)目增多,它就會(huì)以指數(shù)增長的形式來提升它的運(yùn)算速度,有這 么個(gè)并行運(yùn)算的能力。舉個(gè)例子來說,我們?nèi)绻纸?00位的大數(shù)分解,用經(jīng)典的計(jì)算機(jī),它需要15萬年,那我有個(gè)量子計(jì)算機(jī),它只要一秒鐘就可以算出來。 當(dāng)我們操縱25個(gè)量子的時(shí)候,我們的計(jì)算機(jī)能力已經(jīng)達(dá)到了現(xiàn)有的計(jì)算機(jī)四核計(jì)算能力,而當(dāng)我們能操縱50個(gè)量子的時(shí)候,現(xiàn)在世界上最快的計(jì)算機(jī)——天河二 號(hào),它的計(jì)算能力已經(jīng)趕不上了。當(dāng)然量子計(jì)算還比較遙遠(yuǎn),雖然說未來它會(huì)給我們帶來很多的應(yīng)用,比如說天氣預(yù)報(bào)、石油勘探等等等等。

· 量子保密通訊 ·

而目前來看,量子分身術(shù),一個(gè)更為直接的應(yīng)用,就是量子保密通訊,我們傳統(tǒng)的世界里,我認(rèn)為,最安全的一個(gè)信息傳遞方式,就是通過光纜,因?yàn)樗阉?有的光的能力,都限制在光纖里面,外面得不到能量,所以認(rèn)為這個(gè)傳輸是安全的。而如果把光纜沉到幾千米的海底,那就更安全了。但是隨著科技的發(fā)展,現(xiàn)在已 經(jīng)有這么一個(gè)裝置,我只要把這個(gè)光纜往這個(gè)裝置上盤一盤,就能夠讓它有很小很小的一部分能力泄露出來。而我們現(xiàn)在科技發(fā)展了,這么一份能量,可以對(duì)他進(jìn)行 了完全的探測,就是這么一部分的能量探測,我就對(duì)于你這個(gè)光纜里傳遞的信號(hào),對(duì)它來說完全就是透明的了,可以完全獨(dú)處你在光纜里面?zhèn)鬟f的信息。這樣一來, 對(duì)我們個(gè)人而言,對(duì)國家而言,就完全沒有,還有什么安全可言。

幸運(yùn)的是,量子保密通信提供了一個(gè)這樣的一個(gè)傳遞方式。比如說,如果我想把一個(gè)小秘密,傳送給吳老師,那么首先我怎么辦呢?我先給它傳一把鑰匙,再 給它傳一個(gè)箱子,那個(gè)箱子是用一把鎖鎖起來了的,吳老師有這把鑰匙,就可以把箱子打開,讀到里面的內(nèi)容,那我是用量子的方式來傳這個(gè)鑰匙,大家知道我剛剛 講到,就是說量子它有很多的分身,所以呢,如果有人想截獲這把鑰匙,是不是能得到這個(gè)秘密呢?是不可能,為什么?因?yàn)樗坏?duì)鑰匙進(jìn)行了測量,我們知道, 其他的分身就會(huì)消失了。所以,我們一看就知道有人在竊聽,那我們就把這把鑰匙廢掉,我再給吳老師一把。那有人提到說既然你都截獲了,你為什么不復(fù)制一把鑰 匙呢?就是說你復(fù)制一把鑰匙,再把鑰匙交給吳老師,吳老師以為沒人竊聽,那就是說我再把箱子傳過去的時(shí)候,它就可以把它打開。

· 量子不可克隆原理 ·

說到這個(gè)我就要提一個(gè)也是量子疊加原理保證的一個(gè)非常簡單,但是非常美的一個(gè)定理,叫做量子不可克隆原理。我們知道再經(jīng)典里面,我們有復(fù)印機(jī)、一張 白紙、一封信,再一掃描,就可以復(fù)印出兩個(gè)來,我們?cè)诹孔邮澜缋锩?,假設(shè)有這么一個(gè)克隆機(jī),可以對(duì)量子進(jìn)行克隆,那我們知道0就變成兩個(gè)0,而1就變成 11,那在做的小朋友可能比在座的更小的小朋友們都可以算出來,如果我輸入了一個(gè)0+1的疊加態(tài),那它就應(yīng)該不是,00+11這樣的一個(gè)糾纏的形式。

而我們知道,我們作為一個(gè)克隆機(jī),我所想要的是0+1和0+1,就這么簡單的一個(gè)公式,就限制了一個(gè)未知的量子態(tài)不能夠被克隆。那就剛剛講到,我首 先有人竊聽,我能夠發(fā)現(xiàn),而他又不能對(duì)它進(jìn)行克隆,所以當(dāng)我確保,當(dāng)吳老師拿到了唯一的鑰匙之后,接下來我就很簡單,我把我的箱子,隨便一種方式,快遞也 好,怎么也好,交給吳老師,他拿到打開,就能夠得到這么一個(gè)信息,這個(gè)就是量子保密通信的一個(gè)方式。

· 量子保密通信網(wǎng)絡(luò) ·

那么這個(gè)方式到底有多安全呢?我可以告訴大家,只要因果性成立,什么意思呢,只要信息的傳遞,不超過光速,時(shí)間不可反演,比如我們回不到過去,那么 這個(gè)通信的方式,就是無條件安全的,而建立量子保密通信,一個(gè)最終極的目標(biāo)就是,建立覆蓋全國甚至覆蓋全球的廣域的量子保密通訊網(wǎng)絡(luò)。目前世界上,一個(gè)比 較公認(rèn)的路線圖,就是先利用光纖在城市內(nèi),構(gòu)建一個(gè)網(wǎng)絡(luò),然后利用中繼連接城市間,在超遠(yuǎn)距離,我們通過衛(wèi)星的中轉(zhuǎn),來實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離的量子通訊。

我和我的同事們,正在沿著這條路線在努力著,我們先后在合肥、北京、濟(jì)南,實(shí)現(xiàn)了城市內(nèi)的量子通訊網(wǎng)絡(luò)。目前我們正在構(gòu)建一個(gè)工程就是,北京到上海 的京滬干線,這么一個(gè)干線不像平時(shí)大家所說的那個(gè),五小時(shí)就到上海的高速鐵路,我們想提供的是這么一種服務(wù),我們希望能夠在這條主干線上面,任意兩點(diǎn)之間 都能傳遞保密的信息。

那么在更遠(yuǎn)的地方,比如我們的國家西部或西北部,或者說可能再遠(yuǎn),比如我們國家的大使館,還是涉及到各種情況,光纖沒有那么容易鋪過去,那怎么辦? 我們可以通過衛(wèi)星來中轉(zhuǎn)。我們中科院的量子衛(wèi)星,已經(jīng)轉(zhuǎn)入到最后一個(gè)階段了,正在建新的階段,預(yù)計(jì)在2016年發(fā)射。而我們想要構(gòu)建這么一個(gè)新地的量子通 訊信道,通過衛(wèi)星的中轉(zhuǎn)能夠?qū)崿F(xiàn)超遠(yuǎn)距離的通信,同時(shí)這顆衛(wèi)星會(huì)連上我剛剛講的京滬干線,京滬干線也是在2016年交付。

我們希望未來形成這么一個(gè),天地一體化的量子保密通信網(wǎng)絡(luò),再進(jìn)一步再擴(kuò)展到更大的范圍內(nèi)。希望在不久的將來,能夠形成全國范圍內(nèi)的,乃至可能全球 的量子保密通訊網(wǎng)絡(luò)。到那個(gè)時(shí)候,我希望給大家提供一個(gè)比如說,網(wǎng)銀、ATM取款,更為安全的一個(gè)環(huán)境。那么從國家層面而言,也能夠更安全,類似于斯諾登 這樣的泄密的情況就會(huì)逐漸的杜絕。我們這個(gè)也不是憑空地想像,我們有足夠的技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)。

· 通訊技術(shù)的探索和發(fā)展 ·

回顧一下因特網(wǎng)的發(fā)展史,在上個(gè)世紀(jì)70年代初,因特網(wǎng)只是在美國國家安全部門支持下得幾個(gè)實(shí)驗(yàn)室里建的幾個(gè)網(wǎng)絡(luò)。而到70年代末,大學(xué)的實(shí)驗(yàn)室都紛紛仿效,建立了這樣的局域網(wǎng),一直到1988年美國自然科學(xué)基金委成立了一個(gè)NSF

NET的項(xiàng)目,開始構(gòu)建橫跨東西海岸的骨干網(wǎng)。從那個(gè)之后,每年15%的速度增長,一直到1995年,基本上覆蓋了全美國,而那個(gè)時(shí)候自然基金委就 退出了舞臺(tái),由私營企業(yè)來接管了這個(gè)的運(yùn)行。我們量子保密通信,當(dāng)然就是說發(fā)展的會(huì)快一些,但畢竟是在成功經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,所以現(xiàn)在我們已經(jīng)進(jìn)入到了在建骨 干網(wǎng)的階段,希望在10到15年能夠構(gòu)建到一個(gè)覆蓋全國的量子保密通訊網(wǎng)絡(luò)。

隨著我們對(duì)量子不停的研究,可以說未來一切都有可能。比如說,從北京到上海不再需要坐高鐵,也不再需要坐飛機(jī),只需要在兩地之間建立一個(gè)跟我人差不 多大的糾纏,然后我對(duì)它進(jìn)行一些測量,然后傳遞一些數(shù)據(jù)過去,然后嗖一下一個(gè)人就過去了。但我要強(qiáng)調(diào)下,這邊的人就會(huì)消失,而跑到了上海,這個(gè)也是跟量子 不可克隆原理,就是說阻止了同時(shí)有兩個(gè)人出現(xiàn)的可能性。

另外,西游記里還說到,順風(fēng)耳、千里眼,我現(xiàn)在科技都已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了。比如順風(fēng)耳就是手機(jī),千里眼就是電視,可是電話就是它們的合體。而西游記里還有一 個(gè)現(xiàn)象就是“天上一日,地下一年”,這個(gè)在我們的現(xiàn)代科技里也能找到相應(yīng)的解釋。有這么一輛沒有終點(diǎn)的列車,繞著地球不停的轉(zhuǎn),不停地加速,當(dāng)它加速到每 秒鐘繞地球7圈的時(shí)候,也就是無限接近光速的時(shí)候,列車上的時(shí)間會(huì)被無限之地放慢,他們?nèi)艘詾檫^去一個(gè)月的時(shí)候,列車停下,打開門發(fā)現(xiàn)地球的時(shí)間已經(jīng)過去 了三十年,來到了未來世界,真的是車上一日地上一年。

對(duì)于我們來說,怎么保持這個(gè)列車的永動(dòng),怎么把列車加到光速,目前還是我們沒有辦法解決的問題,但是我們有那么一群始終堅(jiān)持自己理想的科研工作者,在常人眼里,他們非常無趣,非常枯燥,就像生活大爆炸里面一樣,它每天的生活就是check

email、做實(shí)驗(yàn)、算公式,用我太太的說來說,就是一點(diǎn)浪漫細(xì)胞都沒有。但是就是這么一群無趣的人,用著他們最無趣的方式,在實(shí)現(xiàn)著一個(gè)一個(gè)科技的突破。因?yàn)樗麄兪冀K堅(jiān)持著一個(gè)理想,就是實(shí)現(xiàn)人們最五彩絢爛的夢想,做最浪漫的追夢人。謝謝大家!

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