11月26日，中國科學院院士、中國科學技術大學常務副校長、教授潘建偉為西安市委中心組作了一場《新量子革命：從量子物理基礎檢驗到量子信息技術》的專題報告。他表示，目前新量子革命正在發生，一定要抓住變革的機遇，不斷提高我國信息時代綜合國力和國際競爭力。同時，希望能和地處西安的中國科學院國家授時中心合作，構建高精度的廣域的實頻傳遞網絡，服務於國家安全。
量子技術已成為 國際上一個競爭的焦點
潘建偉院士在量子信息技術研究領域有重要的國際影響，特別是主持研製的量子科學實驗衛星墨子號，作為重大科技成果寫入黨的十九大報告。他獲得2016年感動中國人物稱號，還曾入選《自然》2017年十大科學人物，是中科院量子科學實驗衛星先導專項首席科學家。昨日，他以簡單通俗的講法給市委中心組上了一堂精彩的“物理課”。
“什麼叫量子，量子英語叫作quantum，就是離散化的意思，比如我們有一瓶水倒出來半瓶，只剩1/2瓶，再倒一半隻剩1/4，再倒一半剩1/8，這樣分下去，最後這個水是不是一直可以分下去？我們學過高中化學就知道不可能，到最後變成一個一個的水分子，水分子就是quantum……”潘建偉院士用比喻的方法給大家講了什麼是“量子”。他說，自從2016年我們中國的墨子號發射之後，這幾年全球都迎來了量子技術方面新的浪潮，發達國家紛紛將量子科技列入國家計劃，投入大量資金從事量子信息方面的研究，開展了包括新一代量子通信衛星等的研製。一些國外企業，像谷歌、微軟、IBM、英特爾等，也積極開展投入進行量子計算研發。量子技術已經成為國際上一個競爭的焦點。
潘建偉說：“第一次量子革命當中，第一個應用就是核武器的研製，通過美國對於曼哈頓計劃的實施，率先掌握核能力，這個過程當中又研製出計算機等等，催生了現代信息技術的發展，從根本上影響了20世紀的世界格局。我們的核磁共振、核能，材料和生命科學等都用到了量子力學的發現。所以，由量子力學和相對論為代表的第二次科學革命，催生了以信息技術為代表的第三次產業變革。只有抓住了變革中的機遇，才會對未來信息時代綜合國力和國際競爭力產生根本性的影響。”
人工智能和量子信息技術結合 可能會帶來第四次產業變革
在實際應用當中，怎麼充分發揮大數據時代和人工智能的優越性？怎麼解決信息安全的問題？潘建偉院士說，其實，通過對量子物理基礎的檢驗，我們已經為解決這些重大問題做好了準備，目前以量子信息技術為代表的第二次量子革命正在發生。所以，人工智能和這個量子信息技術結合在一起，可能會帶來第四次產業變革。
據潘建偉院士介紹，目前在中科院的推動之下，國家發改委已經啟動了一個國家廣域量子保密通信骨幹網，通過這個建設滿足金融、政務、電力電信等行業專網應用需求，同時實現核心器件的全面國產化，實現系統性的量子通信國家技術標準，並且主導國際技術標準的制定。“合肥到武漢段已經建好了，希望能夠慢慢延伸到西安，一直到烏魯木齊、拉薩等，最終形成一個‘多橫多縱’的廣域量子通信網絡。”他說。
對於未來，潘建偉院士有幾點設想。他表示，希望通過10-15年的努力，形成一個天地一體的廣域量子保密通信網絡，通過衛星組網可以實現全球化量子通信，光纖網絡可以很方便連接近鄰的城市，然後在城市裡面可以把密鑰送到千家萬戶，這樣的話我們就可以形成下一代國家信息安全的生態系統。而且，利用這樣一種技術，也可以構建一個非常好的很大的“望遠鏡”，利用廣域量子隱形傳態把全球收到的光子，全都匯聚到同一處，構造一個等效口徑跟地球一樣大的“望遠鏡”，用在探索宇宙的角度上是非常有意義的。
“另外，我們希望和地處西安的中國科學院國家授時中心合作，構建高精度的廣域的實頻傳遞網絡，從衛星傳下來到光纖網，進行光頻標的傳輸，在某些情況下，它可以給微波授時做很好的互補，在不同領域有不同新的應用。”他說，這個西安是中心，是最主要的節點，還有北京、合肥等其他一些重要節點城市，讓這個網絡將來跟量子通信網絡可以很好地複合在一起使用，發揮最大功能。
激發研究關鍵技術潛力 讓成果在本地開花結果
潘建偉院士還告訴記者，他十多年前來過西安，這次來到西安，感受到整個城市面貌煥然一新，發生了很大變化。得知西安正在打造全球“硬科技之都”，潘建偉表示，創新驅動的核心就是要有自己的核心技術，也就是“硬科技”。西安作為全國一個科技重鎮，相信通過打造全球“硬科技之都”，一定會激發出研究關鍵技術的潛力，讓研究成果最終開花結果。
潘建偉院士還表示，地處西安的中國科學院國家授時中心是中科院下面的一個非常重要的研究機構，西安電子科技大學在量子信息方面也有比較好的研究基礎，在信息領域是一所非常好的學校。如果今後能夠把這些研究機構和大學的優勢發揮出來的話，將會對西安的發展起到有力的推動。“一年來，西安市委、市政府大力推廣人才政策，吸引了很多有志的年輕人來到西安發展，希望西安繼續留住、用好人才，為西安的發展添磚加瓦，也希望有更多的年輕人投入到量子物理的研究和應用當中。”
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