中科院院士潘建伟：要抓住第二次量子革命的机遇

中国科技大学常务副校长、中科院院士潘建伟

　　新浪财经讯 由亚布力中国企业家论坛和上海市浙江商会共同主办，复星集团承办的“第五届外滩国际金融峰会”于2017年11月20日在上海举行。主题为“金融新起点”，中国科技大学常务副校长、中科院院士潘建伟出席并演讲。

　　演讲中他介绍了量子信息科学的最新运用，具体来说，利用量子通讯可以实现原理上无条件安全的通讯方式，可以很好的提升网络安全问题，也可以解决超快量子计算的问题。“计算能力确实有了本质的进步，对世界的感知变得非常灵敏，这样的技术，我们叫新量子革命。”

　　第一个利用，利用单光子在网络里送来送去，就可以实现无条件安全的量子密钥分发。完成后，就可以实现加密内容不可破译的量子加密技术。

　　除此之外，还可以利用“量子纠缠”把一个物体的信息从一个地点送到另外一个地点，但不用把物质送过去。

　　潘建伟举例，比如他要从北京到上海，但是航班没有了，如果北京和上海之间有很多纠缠粒子，就可以对人和北京的纠缠物质做一个操作，操作完就得到一组数据，通过无线电台发射到上海，上海这边对这个物质做一定的操作，就可以把这个人在上海重新构造出来了。也就是说，可以把他的信息、现状传到上海。

　　“当然这个比较危险，”潘建伟笑道，“传的时候造出两个广昌师兄怎么办？他的小孩就一切麻烦了，不知道喊谁爹了。”但量子力学告诉我们，不用担心，为了把北京的广昌师兄送到上海来，北京的这个已经不存在了，还原成一团原始物质了。他评价道，这从物理上讲非常好，让人感觉自己是独一无二的，不是复制品。在理论上是可行的，但真正要传送人，也许几百年，甚至几千年，才能完成。

　　“不过传送几百个粒子还是可以的，”他指出，粒子在一个网络里走来走去，就是量子计算机。潘建伟称，“这样的量子隐形传态的操作，是量子通讯里一个基本的单元，本质上就已经成为构建量子计算机的基本单元了。”构成基本单元后，就可以构建量子计算机了，量子计算机的计算能力比目前的计算能力快100万倍。比如用量子计算机分解一个大树，只需要1秒钟，但用经典计算机，需要15万年。在大数据、人工智能里我们常常涉及求解一个复杂的方程。

　　此外还有量子精密测量的运用，现在每个手机上都有一个“陀螺”，将来室内、室外的导航非常重要，传统的导航技术，比如潜艇，100天后误差精度达到数十公里乃至百公里。但用我们量子精密测量手段，可以达到数百米甚至数十米。这样潜艇出航以后不用浮上来了，就可以达到长期潜伏的目的。

　　这些技术还不是只停留在理论中，潘建伟指出，通过将近二十多年的努力，量子通讯方面，城域网方面的技术已经实用化了，将来会进行较大规模的使用。

　　今年6月15日公布，中国量子科学实验卫星“墨子号”迎来了第一项重大成果，率先成功实现“千公里级”的星地双向量子纠缠分发，打破了此前国际上保持多年的“百公里级”纪录。他还透露今年底，会有一个十超导比特的量子计算芯片发布，可以优化交通的网络或电力分布。

　　总体来讲，中科院在国家的重大项目、国家实验室支持下，希望通过十年左右的努力，形成一个有量子安全保障的未来的互联网。量子计算方面，希望通过五年左右努力，实现100个比特左右的操纵，到100个比特的时候，在一个小小实验室里，计算能力就有希望对某些特定问题的求解，达到全世界计算能力总和的100万倍。当然，他表示也会在精密测量方面，例如导航、癌细胞早期检测等方面发挥作用。

　　最后，潘建伟总结道，在第一次量子革命中，美国通过研制出第一颗原子弹率先掌握了核能力，从根本上影响了20世纪的政治格局。量子信息可以算是新量子革命里的一种核武器，对未来信息时代综合国力、国际竞争力，也必将产生根本影响。

　　在上次革命中，我们是处于跟踪者、模仿者的角色。可以预期，以量子信息技术为代表的第二次量子革命，肯定会为我们人类物质文明进步带来巨大的改变，但同时，也给中国从一个经典性技术时代的跟随者、模仿者，转变为未来信息技术引领者的很好的机遇。

　　新浪声明：所有会议实录均为现场速记整理，未经演讲者审阅，新浪网登载此文出于传递更多信息之目的，并不意味着赞同其观点或证实其描述。