

在中国安徽合肥,占地37公顷(近400万平方英尺)的地方,中国正在建设一个耗资100亿美元的量子应用研究中心。这一消息传出的背景是,世界上首次通过量子加密通信进行了视频通话,并且完成了量子加密光纤骨干网的建设。
原定于2020年开放的国家量子信息科学实验室有两个主要研究目标:量子计量学和构建量子计算机。这两项努力都将支持军事和国防,以及民用创新者。
但是,让我们回顾一下。什么是量子计量学?基本上,它测量引力和其他物理效应的微小变化,这些变化可以用于构建高度精确的独立导航系统。这对于自动驾驶汽车和潜艇具有关键应用,因为它们不必依赖可能被干扰或用于探测其位置的GPS或其他外部导航信号。

然后是量子计算机。中国领先的量子科学家潘建伟表示,中国第一台通用量子计算机的计算能力可能是目前世界上所有其他计算机的总和的一百万倍。在我们今天使用的计算机中,信息被编码为一系列设置为1或0的比特。在量子计算机中,比特理论上可以容纳其中一种状态、两种状态或两者的某种组合。它们可以被用来快速破解加密信息,或者解决涉及天气建模、聚变研究和生物医学等复杂的研究问题,因为量子比特允许在标准计算机上逐一进行的某些计算可以同时发生。

这项工作与国家更广泛的量子研究和技术推广相一致。“墨子号”量子卫星的成功使中国能够建立一个用于军事通信和金融交易的全国性量子网络。量子通信系统可以防御窃听,因为任何窃听尝试都会改变纠缠的量子态,从而向用户发出警报。信息技术的未来可能是一个量子化的未来,而中国正在确保自己处于领先地位,甚至可能引领潮流。
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