王建宇院士：存在误解，量子通信不会取代现有通信技术

量子通信是量子 科技 三大方向之一，经过20多年的努力，中国在该领域实现了从跟跑到领跑的重大转变。

近日，世界首颗量子科学实验卫星“墨子号”牵手“京沪干线”，我国科研团队成功组建了世界上首个天地一体化的广域量子通信网络，实现了长达4600公里的综合通信链路距离跨越，也为我国未来实现覆盖全球的量子保密通信网络奠定了坚实基础。这一成果在国际学术期刊《自然》发表。《自然》杂志审稿人评价称，这是地球上最大、最先进的量子密钥分发网络，是量子通信“巨大的工程性成就”。

日前，在腾讯新闻“空天计划”推出的《星空对话》栏目第四期上，北京跟踪与通信技术研究所高级工程师、北斗地面试验验证系统副总设计师卢鋆，对话中国科学院院士，量子科学实验卫星工程常务副总设计师、卫星总指挥，中科院上海技术物理研究所研究员王建宇，针对量子通信的技术突破和应用，展开了深入剖析和解读。

王建宇表示，许多人对于量子通信都存在一定误解。事实上，量子通信是现有通信技术的补充，并不能完全替代它们，它的作用是给普通的通信技术提供一种在密钥分发过程当中无法破译的密码。之所以现在叫“量子通信”是因为最早的时候名称是从国外直接翻译过来，Quantum Communication被翻译成了量子通信， 其实更严谨的说，量子通信就是产生一种不可破译的密码。

量子通信作为排头兵走在通信技术、信息革命的最前列，它是一个非常重要的突破点。那么，这个突破点的核心在哪儿？

对此，王建宇解释， 上个世纪初有两个非常著名的物理学上的重大发现，一个是爱因斯坦创建的家喻户晓的“相对论”，还有一个就是量子力学。 量子力学作为四大力学之一，起到了非常大的作用，而且爱因斯坦本身就是量子力学的发明人之一，他的第一个诺贝尔奖的获奖原因就是提出了光电效应，提出了光是粒子化的，这就是量子力学的一个核心概念。

“虽然量子力学并没有像相对论那么广为人知，但是在大学的课程中量子力学是必修课程，它揭示了微观世界粒子运动的规律。可以这么说，如果没有量子力学，就没有现在的半导体工业，大家每天在用的手机，都不会存在。”王建宇说。

近些年量子力学又热起来的原因是在量子力学理论中，存在很多理论上可以推导出来，但是现实上还不能解释的现象。近几年来，由于物理和 科技 的发展，很多现象可以通过实验去解释了，甚至可以为我们所用，这相当于量子力学又迎来了新一轮的革命。

“这也是我们现在所说的所谓‘量子信息学’，它包含了以下三大部分：量子通信、量子计算、量子测量。”王建宇说。

对于未来量子通信领域的发展，王建宇认为，产 业发展是很复杂的一件事情。大家目前很看好量子这个赛道，投资市场也比较火爆。 但让量子真正产业化，它的门槛比较高，还会有很多困难。如果是补充作为密钥，真正做起来市场也是巨大的。在量子测量、导航应用方面，还有一些量子成像、量子雷达等，首先会在国家安全上得到一些应用，也会出现一些相应的产品。投资量子领域是好事，但是风险也要看得到。

未来，在量子计算包括量子探测领域，还有哪些发展和 探索 ？王建宇指出，首先，在量子测量方面，量子探测要用的就是量子陀螺，目前很多人都已经在做了，它比传统的陀螺高几个数量级。其次，量子定位可以通过量子的办法降低干扰，提高精度。同时，用量子的方法也可以做重力场的传感器，这也可以提高精度。第三，在遥感领域有一种新的量子成像，理论上可以对传统遥感成像理论提出一些挑战，但是它离真正达到现在成像的效果还有很多路要走，原理已经有所突破。量子测量非常实用，是具有潜力的发展领域。

量子芯片与传统芯片不同，其基本单位是量子比特（qubit），具有比传统计算机更强的计算能力和更高的安全性。但是，目前的量子芯片技术还处于发展阶段，生产线能够生产的芯片类型有限，主要分为两种：

量子计算芯片：用于实现量子计算，例如IBM、Google等公司生产的量子计算芯片。

量子通信芯片：用于实现量子密钥分发和量子隐形传态等量子通信功能，例如国内的安恒信息、紫光展锐等公司生产的量子通信芯片。

当前，全球的量子芯片产业链还处于初级阶段，产业链上游的技术、设备、原材料等供应链还未完全成熟，对于量子芯片的研发、生产、测试等环节仍然存在很大的挑战。而中国在量子计算和量子通信方面的研究也处于全球领先地位，但在芯片生产线上的建设相对滞后。

因此，当前的量子芯片生产线主要用于研发和实验，对于中国当前的芯片需求来说，量子芯片还无法完全替代传统的半导体芯片。但是，随着量子计算和量子通信的发展，量子芯片将会成为未来的重要技术和产业，对于我国产业升级和技术创新具有重要意义。

华为公司夜景

最近一段时间，商界都在关注一件令人十分愤慨的事情：从明天开始，受美国政府的第三次非法制裁，华为公司将无法从美国高通、韩国三星电子公司和我国台湾地区的台积电公司，购入手机 麒麟 高端芯片了。当然，笔者也听到一件高兴的事情，那就是我国科学家已研制出量子芯片，而且量子手机也将问世。由此可见，在不长的时间内，某些国家制裁的大棒就会变成软绵绵的“油条”了。

华为公司与韩国三星公司也是商界合作伙伴

大家知道，这些年我国在量子研究方面，已走在世界的前列。 量子是一个在物理学中常用到的概念，指一个不可分割的基本个体。

量子概念最早是由德国物理学 家 M ·普朗克 在1900年提出的，经爱因斯坦、玻尔、 薛定谔 等人 的完善 。 在20世纪的前半期，初步建立了完整的量子力学理论 ， 绝大多数物理学家将量子力学视为理解和描述自然的基本理论。

中国科技大学常务副校长潘建伟为在作量子信息实验

虽然欧美国家有关 量子力学理论 方面研究比我们开展得早，但中国是后来者居上，以中国科技大学常务副校长、中科院院士潘建伟为代表的量子信息领域的专家，近年来已在量子信息和量子通信实验研究方面取得了可喜的成果。

在经过前期大量的研究工作之后， 2014年潘建伟团队建成了 “ 济南量子通信试验网 ” 。 由他 牵头研制成功 了 国际上 首颗量子科学实验卫星 “ 墨子号 ” ，建成国际上首条量子保密通信 骨干网 “ 京沪干线 ” ，构建了首个空地一体的广域量子保密通信网络雏形，使我国量子保密通信的实验研究 与 应用研究 已 处于国际领先水平。

麒麟 高端芯片

近年来，我国的 华为 、 中兴公司多次 遭到美国 政府的非法制裁，致使 高通 公司对其 芯片断供 等 ，让不少 中 国科技企业都看到自主研发芯片的重要性，只有我们自己掌握了核心技术，那么我们在以后的发展过程中才不会受制于人；于是在国内就掀起了一股发展国产芯片的潮流，一时间，众多的国产科技巨头企业都开始投入重金来进行芯片的研发！

经过不断的 科研攻关 ，国产科技企业在芯片领域也开始取得 新成果 ， 近期 中科大和浙江大学的一个科研团队 对外 宣布：他们已经联手在量子芯片领域取得了突破 。 同时，他们还将最新的研究成果分别发表在《物理评论快报》和《science》上，可以说再一次向世界彰显了我们在量子领域所取得的突 破。

郭国平教授 等科学家研制成功的量子芯片

根据最新的消息显示：中 国 科 技大学 郭国平教授 的团队 已经研发出了半导体量子芯片，并且还打破了世界纪录，让这一芯片一举实现了世界上最快的量子逻辑门 *** 作。除了中科院以外，还有南理工大的一位中国籍科学家也研发出了一款新型的量子通信芯片，它不仅体积小，而且功能强大，甚至还能替代我们传统的手机中所使用的芯片，可以说现在量子手机也将 会 变成现实！ 让我们全力支持中国科学家的行动吧，并期待这一时刻早早到来。

　最近一段时间潘建伟团队捷报频传令人鼓舞！

9月5日，潘建伟在西湖大学首场公开课上，公开宣布了自己研究团队在上周取得的最新研究成果：“就在上个星期，我们刚刚完成了对50个光子的玻色取样，相比谷歌的‘量子优越性’大概可以快100万倍。”

此前8月，潘建伟团队成员朱晓波教授也在中科大上海研究院举办的“墨子沙龙”上表示，中科大团队年内即将实现60比特量子计算，将超越谷歌实现的53比特量子计算水平，并公布了未来十年研发目标即制备一百万比特保真度99.8%的量子计算机。

今年6月潘建伟团队在国际上首次实现基于纠缠的千公里级量子秘钥分发，确保了即使在卫星被他方控制的极端情况下，依然能实现安全的量子通信，成为量子通信向现实应用的重要突破。

确实如果我国一直是这样的状态是很难超过其他国家的，但是在这个高科技时代，我国自主研发出了量子芯片，对于这种芯片外媒是这样报道的，新加坡南洋理工大学一名中国籍的科学家开发出了一种体积只有正常芯片1％大小的新型量子通讯芯片，这种新型量子芯片在手机领域将受到重视，它的出现为国人研发未来的新手机提供了思路。

这通俗一点来说就是量子手机时代，将不再是空谈。很多小伙伴可能放过“发明家”拆过自己的坏手机，发现手机里面的芯片其实很多，芯片的体积相对来说也比较大。

那么当芯片体积大小被缩小之后，手机里面就会有很多空间被腾出来。这样是不是就可以提高手机电池的蓄电能力呢？装载这样小体积的芯片以后，手机的性能是不是会提高很多？而且芯片不仅仅只能用于手机，还可以用在很多智能体系中，比如说战机的智能 *** 作系统，我国自主研发出“量子芯片”之后，国内一些科技公司已经领先去美国的其他公司

中国量子芯片突然宣布：量子手机变成现实，美国：中国不能独占！

众所周知，随着中国经济的不断发展和崛起，我们在科技领域也取得了不少的突破，但在一些高精尖的科技前沿领域，由于我们起步较晚，同时还受到国外技术封锁的影响，所以导致我们也还有不少的科学技术都落后于西方国家，但是中国的科技企业永不放弃的精神也让我们在科技领域取得了非常不错的成绩！

此前中兴和华为在遭到美国高通的芯片断供以后，让不少国产科技企业都看到自主研发芯片的重要性，只有我们自己掌握了核心技术，那么我们在以后的发展过程中才不会受制于人；于是在国内就掀起了一股发展国产芯片的潮流，一时间，众多的国产科技巨头企业都开始投入重金来进行芯片的研发！

经过不断的努力，国产科技企业在芯片领域也开始取得一个又一个的突破，如今在国产芯片领域，不仅华为研发出了先进的海思麒麟990处理器芯片，而且中科大和浙江大学的一个科研团队也突然宣布：他们已经联手在量子芯片领域取得了突破，同时，他们还将最新的研究成果分别发表在《物理评论快报》和《science》上，可以说这也再一次地向世界彰显了我们在量子领域所取得的突破！

中科大在文章中不仅提到了先进的量子技术，而且还展示了他们在24位量子比特量子芯片上所取得的成绩，可以说一旦我们在量子芯片领域取得突破的话，那么量子手机也将会变成现实，对此，一些西方国家也都纷纷表示羡慕不已，甚至美国科技界的不少人士都表示：中国不应该独占，要分享出来才行，还有不少美国人都认为中国不可能做到，但事实就摆在这里，让我们很是骄傲和自豪！

而根据最新的消息显示：中科院郭国平教授已经研发出了半导体量子芯片，并且还打破了世界纪录，让这一芯片一举实现了世界上最快的量子逻辑门 *** 作。除了中科院以外，还有南理工大的一位中国籍科学家也研发出了一款新型的量子通信芯片，它不仅体积小，而且功能强大，甚至还能替代我们传统的手机中所使用的芯片，可以说现在量子手机也将能变成现实！

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