量子力学将颠覆现有通信模式 主要为量子通信/量子计算/量子精密测量

　　按此前惯例，2015年度国家科学技术奖拟于2016年1月在人民大会堂举办颁奖典礼。从目前公布的初评结果可预判，若本次自然科学一等奖终有得主，该荣誉将花落“多光子纠缠干涉度量学”。因为该项目是本年度唯一一个入选该奖项等次的初评项目。

　　据科技部官网此前公布的信息显示，2015年度入选自然科学一等奖初评的项目仅有“多光子纠缠干涉度量学”。该项目推荐单位是安徽省、中国科学院。据介绍，该项目组系统地发展了多光子纠缠干涉量度学，并将之创新性地应用于量子通信、量子计算等多个研究方向，取得了广域量子通信和光学量子信息处理等领域的系统性关键突破；在此基础上，将量子保密通信技术带入现实应用。

　　自然科学奖作为国家科学技术奖五项奖项之一，为中国自然科学领域的最高奖，意在奖励那些在基础研究和应用基础研究领域，阐明自然现象、特征和规律，做出重大科学发现的中国公民。此前，华罗庚、吴文俊、钱学森等均获此殊荣。

　　摩尔定律显示，半导体晶体管的尺寸开始越来越小，在达到纳米级后电子的运动规律不再遵循传统的经典电动力学；与此同时，芯片的安全性变得越来越重要，人们开始寻求一种在原理上可以无条件安全的通信模式；量子力学在解决上述问题中有望发挥重要作用，这主要显示在量子通信、量子计算、量子精密测量三个方面。

　　在量子通信领域，中科院院士、中科大副校长潘建伟团队希望通过3-5年努力，解决基于中继量子通信的问题，初步开展星地量子实验；通过10年左右的努力，构建高速率实用化的广域化的网络。

　　基于密钥分发本身进展缓慢等原因，量子通信还处于实验室阶段。目前，中科院等团队于2012年在合肥构建了一个覆盖6000平方公里的实验网，基本证实可满足万用户密钥分发的安全需求；并构建了基于量子通信的高安全通信保障系统；中科大正在跟有关单位合作，推动在金融、国防、信息安全方面的应用，该网络将在2016年底全线开通，希望不久的将来投入运营和使用。此外，中科院启动了“量子科学实验卫星”先导专项，预计卫星2016年上半年发射，用光纤做城域网，用卫星做广域网，在国际上率先实现高速星地量子通信。

　　量子计算仍处于早期发展阶段，像经典计算机那样具有通用功能的量子计算机最终能否成功，对整个科学界还是个未知数。潘建伟希望2-3年内实现20-30个量子比特的相关操纵；10年左右实现50-100个比特的量子相关操纵，就可以做一些超级计算机做不了的事情了。量子的模拟也许在5-10年就会有很好的结果出来。

　　目前看来，量子精密测量是有望最快实现经济效益的领域。量子精密测量可以广泛用于时间、磁场，各种物理学的测量，量子导航仪如果精度达到10的负12,100天后的精度达到米的量级，就可进行自主导航。在应用方面，利用量子模拟等技术，可实现潜艇的自主导航、飞行器的自主导航等。（来源：上海证券报）