可廣泛應(yīng)用于通信,、計算機(jī)和精密測量

　　按此前慣例,，2015年度國家科學(xué)技術(shù)獎擬于2016年1月在人民大會堂舉辦頒獎典禮。從目前公布的初評結(jié)果可預(yù)判,，若本次自然科學(xué)一等獎終有得主,，該榮譽(yù)將花落“多光子糾纏干涉度量學(xué)”。因為該項目是本年度唯一一個入選該等級獎項的初評項目,。

　　據(jù)科技部官網(wǎng)此前公布的信息顯示,，2015年度入選自然科學(xué)一等獎初評的項目僅有“多光子糾纏干涉度量學(xué)”。該項目推薦單位是安徽省,、中國科學(xué)院,。據(jù)介紹，該項目組系統(tǒng)地發(fā)展了多光子糾纏干涉度量學(xué),，并將之創(chuàng)新性地應(yīng)用于量子通信,、量子計算等多個研究方向，取得了廣域量子通信和光學(xué)量子信息處理等領(lǐng)域的系統(tǒng)性關(guān)鍵突破,；在此基礎(chǔ)上,，將量子保密通信技術(shù)帶入現(xiàn)實(shí)應(yīng)用。

　　自然科學(xué)獎作為國家科學(xué)技術(shù)獎五項獎項之一,，為中國自然科學(xué)領(lǐng)域的最高獎,，旨在獎勵那些在基礎(chǔ)研究和應(yīng)用基礎(chǔ)研究領(lǐng)域，闡明自然現(xiàn)象,、特征和規(guī)律,，作出重大科學(xué)貢獻(xiàn)的中國公民,。此前,，華羅庚、吳文俊,、錢學(xué)森等均獲此殊榮,。

　　摩爾定律顯示，半導(dǎo)體晶體管的尺寸開始越來越小,，在達(dá)到納米級后電子的運(yùn)動規(guī)律不再遵循傳統(tǒng)的經(jīng)典電動力學(xué),。與此同時，芯片的安全性變得越來越重要,，人們開始尋求一種在原理上可以無條件安全的通信模式,。量子力學(xué)在解決上述問題方面有望發(fā)揮重要作用，這主要顯示在量子通信,、量子計算,、量子精密測量三個方面。

　　在量子通信領(lǐng)域,，中科院院士,、中科大副校長潘建偉帶領(lǐng)的團(tuán)隊希望通過3~5年的努力,，解決基于中繼量子通信的問題，初步開展星地量子實(shí)驗,；通過10年左右的努力,，構(gòu)建高速率、實(shí)用化的廣域網(wǎng)絡(luò),。

　　基于密鑰分發(fā)本身進(jìn)展緩慢等原因,，量子通信還處于實(shí)驗室階段。中科院等團(tuán)隊于2012年在合肥構(gòu)建了一個覆蓋6000平方公里的實(shí)驗網(wǎng),，基本證實(shí)可滿足萬用戶密鑰分發(fā)的安全需求,，并構(gòu)建了基于量子通信的高安全通信保障系統(tǒng)；中科大正在同有關(guān)單位合作,，推動在金融,、國防、信息安全方面的應(yīng)用,，該網(wǎng)絡(luò)將在2016年年底全線開通,，希望不久的將來投入運(yùn)營和使用。此外,，中科院啟動了“量子科學(xué)實(shí)驗衛(wèi)星”先導(dǎo)專項,，預(yù)計衛(wèi)星明年上半年發(fā)射，用光纖做城域網(wǎng),，用衛(wèi)星做廣域網(wǎng),，在國際上率先實(shí)現(xiàn)高速星地量子通信。

　　量子計算仍處于早期發(fā)展階段,，像經(jīng)典計算機(jī)那樣具有通用功能的量子計算機(jī)能否最終成功,，對整個科學(xué)界還是個未知數(shù)。潘建偉希望2~3年內(nèi)實(shí)現(xiàn)20~30個量子比特的相關(guān)操縱,；10年左右實(shí)現(xiàn)50~100個比特的量子相關(guān)操縱,，就可以做一些超級計算機(jī)做不了的事情。量子的模擬也許在5~10年就會有很好的結(jié)果出來,。

　　目前看來,，量子精密測量是有望最快實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益的領(lǐng)域。量子精密測量可廣泛用于時間,、磁場等各種物理學(xué)的測量,，量子導(dǎo)航儀如果精度達(dá)到10的負(fù)12100天后，精度達(dá)到米的量級,，就可進(jìn)行自主導(dǎo)航,。在應(yīng)用方面，利用量子模擬等技術(shù),，可實(shí)現(xiàn)潛艇的自主導(dǎo)航,、飛行器的自主導(dǎo)航等,。