量子信息技術上演“星際之爭”

“墨子號”量子衛星完成了從地面到太空的量子隱形傳態

他山之石

上世紀九十年代以來,量子技術應用于信息的獲取、存儲、傳遞、處理和使用等過程中,形成了量子保密通信、量子計算模擬、量子精密測量等典型應用,隨著第二次量子革命的出現,量子信息技術將促進感知、計算、存儲、通信、應用等過程的一體化融合,以量子信息系統形態推動人類社會進入真正的信息時代。

面對量子信息科技這一事關國家未來核心競爭力的戰略領域,西方發達國家紛紛迅速啟動了相關的戰略規劃。在量子信息科技領域進行基礎研究、關鍵技術研發、工程化攻關的一體化布局,已在主要發達國家中形成廣泛共識,許多發達國家將之納入系統性國家級科技計劃。

英國于2015年啟動總額4億英鎊的“國家量子技術專項”,設立量子通信、傳感、成像和計算研發中心,開展學術與應用研究;歐盟于2018年初啟動總額超過30億英鎊的“量子技術旗艦項目”,重點關注通信、計算、感知和模擬四大方向的量子技術;2018年6月,美國眾議院通過為期10年的“國家量子行動法案”,2019—2022年預計投入約12.5億美元,主要聚焦量子通信、量子計算機和超精密量子傳感器三大領域;2018年9月,德國政府通過量子技術研究的框架計劃“量子技術:從基礎到市場”,重點研究量子衛星、量子計算和用于高性能高安全數據網絡的測量技術等,將在2018—2022年內投入6.5億歐元。

在我國空間量子科學研究和量子通信技術發展的引領下,主要發達國家紛紛加緊在量子通信關鍵技術研發和工程化攻關。2017年11月,歐空局向歐盟委員會提交了《空間量子技術》戰略報告,計劃在五年內發射商用低軌量子通信衛星,研發高軌衛星、低成本立方星和地面站;美國國家航空航天局發布空間量子實驗白皮書;美國噴氣推進實驗室及加拿大航天局均規劃研制新一代量子衛星;英國和新加坡正在聯合建立基于立方衛星的量子加密衛星鏈路,并計劃于2021年底投入運行;德國量子技術研究框架計劃中將量子衛星作為重點研究內容。而在光纖量子通信干線建設方面,意大利啟動了總長約1700公里的連接弗雷瑞斯和馬泰拉的量子通信骨干網建設計劃;英國正在建設英國國家量子通信測試網絡;俄羅斯已在韃靼斯坦共和國境內正式啟動了首條多節點量子互聯網絡試點項目等。

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責任編輯:符雪苑
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