量子物理学家塞林格: 欧洲决策者需要更大的勇气

 天顺注册招商   2021-02-18 07:52   20 人阅读  0 条评论
原标题:量子物理学家塞林格: 欧洲决策者需要更大的勇气

[ 奥地利量子物理学家安东·塞林格(Anton Zeilinger)教授近日在接受德国《法兰克福汇报》采访时透露,欧洲希望在三年内发射首颗量子卫星,而中国的量子卫星将进入到商业化发展阶段。 ]

[ 法国总统马克龙也在上个月宣布了一项规模高达18亿欧元的量子技术五年投资计划。 ]

量子加密是量子技术在全球范围内首个真正意义上的广泛应用。中国、美国和欧洲都在量子技术方面加大投入力度,包括构建天地一体化的广域量子通信网络,以及推动量子技术标准化的建设。

奥地利量子物理学家安东·塞林格(Anton Zeilinger)教授近日在接受德国《法兰克福汇报》采访时透露,欧洲希望在三年内发射首颗量子卫星,而中国的量子卫星将进入到商业化发展阶段。

中国量子保密通信技术步入产业化

塞林格教授是全球量子物理基础检验和量子信息领域的先驱和重要开拓者,曾被授予沃尔夫物理学奖,他还是中国科学技术大学学者潘建伟在奥地利留学时的导师,与中国科学院合作密切。塞林格的团队参与了中国科学院主导的洲际量子通信实验,在国际上首次实现北京-维也纳两地量子保密通信,成果入选了美国物理学会评选的2018年度国际物理学十大进展。

早在八年前,塞林格教授就曾写道,作为研究人员一生中最大的惊喜就是“看到量子的基本物理现象出乎意料地导致了新应用”。他表示,如今单个量子粒子的物理现象已经被应用,包括激光器和手机中的许多功能;量子加密技术是首个真正在全球得到广泛应用的技术,但是量子计算机的应用仍需等待数年时间。

作为潘建伟的博士生导师,在评价中国近年来在量子技术方面的研究成果时,塞林格给予了高度赞赏。他表示:“潘建伟与他的团队建立起来的成就令人瞩目,而且得到了中国政府的大力支持。与西欧任何一个国家相比,对这些项目的运作都更加系统化。”

中国早在2016年就发射了全球首颗量子科学实验卫星“墨子号”,但未来中国的量子卫星将不仅仅停留在测试阶段

在谈到学生潘建伟的时候,塞林格充满自豪地说:“潘建伟在奥地利待了八年,完成了博士以及博士后的学习,即使在当时,他在选择研究领域时也非常有策略性,他还是一个充满激情的科学家。”

自2008年回国以来,潘建伟建立了一个庞大的量子技术研究团队,如今这个团队聚集了数百名研究人员。今年1月7日,潘建伟团队在《自然》杂志上发表了题为“跨越4600公里的天地一体化量子通信网络”的论文,验证了广域量子保密通信技术在实际应用中的条件已初步成熟。

如今,中国在量子通信技术方面已经开始引领全球。潘建伟团队在量子保密通信京沪干线与“墨子号”量子卫星成功对接的基础上,构建了世界上首个集成700多条地面光纤量子密钥分发(QKD)链路和两个星地自由空间高速QKD链路的广域量子通信网络,实现了地面跨度4600公里的星地一体大范围、多用户量子密钥分发,并进行了长达两年多的稳定性和安全性测试、标准化研究以及政务金融电力等领域的应用示范。

量子基础研究领域欧洲保持领先

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欧洲长期以来在量子技术基础研究领域拥有决定性的话语权,中国量子技术的发展是否已经使得欧洲失去了全球的领导地位?对此,塞林格表示:“在基础研究方面,欧洲仍然领先世界,但欧洲的问题是技术实施能力。如果可以建立一个欧洲项目,招聘到最好的研究人员,并且制定合适的战略步骤,那么就能够实现预期的目标。”

塞林格坦言,在欧洲要建立起一个量子技术的“阿波罗实验”并不容易,因为需要说服各方将注意力集中到同一个项目上。“当我们试图在2000年代初期建立欧洲卫星进行量子实验的项目时,这就是一个问题,但是在中国和美国就不存在这样的问题。”塞林格表示,“我希望对欧洲有一个具体的长期愿景,这需要决策者的勇气。”

但欧洲政府也逐渐意识到自己的问题,并希望能够在量子技术的应用方面加大实施力度。塞林格透露,欧洲航天局(ESA)计划在三年内发射首颗量子卫星,作为欧洲地面量子通信网络的中继站。

“我很高兴即将会有欧洲量子卫星发射。”塞林格表示,“ESA多年来一直支持我们在加那利群岛上进行的量子通信实验,并可以在那里用中国的‘墨子号’卫星进行实验。”

塞林格同时强调,量子技术的发展离不开基础研究。“我们一定不能忽视量子物理学的基本问题。今天的量子技术只有通过30或40年前的基础实验才有可能实现。”他说道,“同样,今天的基础工作肯定会在将来再次引领新技术,这令我充满好奇和惊喜。”

美国NASA也正在建造量子卫星链路。根据去年发布的一份《美国量子网络战略构想》,其大致思路是在2020年代中后期建立欧洲和北美之间的量子网络;此外,NASA还发布了一个空间量子实验室的白皮书,计划在喷气推进实验室(JPL)中规划研制新一代的量子通信卫星。2021年度美国政府财政预算提案中量子技术研发经费大幅上涨。

法国总统马克龙也在上个月宣布了一项规模高达18亿欧元的量子技术五年投资计划,意在将法国跻身该领域的“世界前三”,通过这项计划,法国指定用于量子技术的公共资金将从每年6000万欧元增加至2亿欧元。

第一财经记者了解到,中国量子国家实验室的投入规模在未来5~10年预计达到数百亿元人民币。中国科学技术大学教授陈宇翱上个月在接受第一财经记者专访时透露了中国未来量子通信技术发展的三个方向:通过与经典密码学的结合,实现量子通信安全性的定量化;量子通信系统的芯片化和小型化;以及完善量子网络建设的方式和协议的更新。

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