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我国量子通信和量子计算方面,现在处于什么水平?

2024-02-01 03:05:57 | 评选网

最近经常有小伙伴私信询问我国量子通信和量子计算方面,现在处于什么水平?相关的问题,今天,评选网小编整理了以下内容,希望可以对大家有所帮助。

本文目录一览:

我国量子通信和量子计算方面,现在处于什么水平?

中国量子计算机排名

1、M-Labs: Milkymist2007年成立,于2013年更名为M-labs,注册于香港。公司ARTIQ(用于 量子物理学 的高级实时基础结构)是用于量子信息实验的领先控制系统。  2、本源量子(Origin Quantum): 本源量子成立于2022年,专注量子计算领域开发,是中国第一家研发、推广和应用 量子计算机 的创新公司。本源司南是公司2022年面世的国内第一款量子 计算机操作系统 。

3、 天问 量子(Qasky):安徽天问量子成立于 2009 年,是量子信息高科技企业,是第一家参与量子信息科技在中国产业化在点对点量子加密信息技术、量子加密信息网络技术、量子加密信息核心设备。

4、阿里巴巴量子实验室(Alibaba Quantum Lab):量子实验室是 阿里巴巴达摩院 的研究项目之一。 评选网

5、百度量子计算机研究所(Baidu Institute of Quantum Computing):百度研究院的目标是成为世界级的量子人工智能研究力量,并正在寻求整合相关量子技术与核心业务。

6、百度研究院(Baidu Research):百度研究院是世界级人工智能研究中心,不断将相关量子技术整合进百度的核心业务中。目标包括建设量子技术能力(知识产权,标准,专利等);顶尖人才;重大研究项目思想 领导力 ;发展关键核心商业应用。在量子信息科学的三大研究优先话题(量子人工智能、量子算法和量子架构)上,拥有普遍利益。

7、炬光科技(Focuslight Technology):炬光科技成立于2007年,是大功率二极管激光器全球供应商,并提供微光学和光子学应用解决方案。

8、华为云(Huawei Cloud):华为基于公司领先的信息与通信(ICT)综合技术优势,推出量子计算软件HiQ 云服务 平台,在量子模拟器与编程框架取得阶段性研究成果。华为量子计算软件HiQ云服务平台对外开放并提供云服务。

9、科大国盾(QuantumCtek):国盾量子成立于2009年,是全球领先的 量子通信 设备制造商和量子安全解决方案供应商,提供量子加密硬件。

10、启科量子(Qudoor):启科量子成立于 2022 年,是中国首家在量子通信、量子计算、量子传感领域均拥有自主核心技术与产品开发能力的 高新技术企业 。公司

主要发展量子关键通信终端设备。

我国量子通信和量子计算方面,现在处于什么水平?

每秒产生240万对纠缠的光粒子!南京大学研发量子通信技术无人机

中国科学家团队表示,他们已经研发出世界上第一支配备量子通信技术的无人机舰队,因此无人机之间以及无人机和人类之间就可以共享信息。

中国南京大学的研究人员本月发表在《国家科学评论》杂志上的研究称,他们制造的无人机能够产生成对的“纠缠”的光粒子,这些粒子能够以0或1的量子态携带比如电荷或极化的信息。

根据量子物理定律,干扰纠缠在一起的一对粒子中的一个会影响另一个,而它们之间的距离并不重要。这意味着这些粒子携带的信息,如果被拦截就会发生信息改变并且通知接收者或发送者。

量子通信设备,或称量子节点,通常是在实验室里建立起来的,设备庞大而复杂,包括激光泵、分束晶体、反射镜和超灵敏探测器。但是朱士宁院士以及他在南京大学固体结构物理国家重点实验室的同事们,已经成功地显著缩小了量子节点的尺寸,并把它装进了一架重达35公斤的无人机里。该设计中其中三分之一的重量的来自电池。

目前南大研究团队已经制造和部署了10架无人机。随着未来的升级,这些无人机将能够连接到量子卫星或地面量子通信网络,并提供安全数据传输的终极解决方案。研究人员介绍说,每架无人机每秒可以产生240万对相互纠缠的光粒子。

现有的军用无人机通信加密采用数学方法保护。谷歌去年宣布了一个量子计算机原型,它可以在200秒内完成一个计算任务,如果采用传统经典的最快超级计算机则需要大约1万年的时间。但是谷歌的量子计算原型机目前还不能用于解码信息,但人们相信,这项技术最终会产生一个密码破译者,可以在数秒内计算出由基于数字的算法保护的密码。因此无人机可能会被劫持,转而攻击它们的基地,而已知的保护它们的最好的方法就是使用量子通信。

但是量子通信涉及许多挑战。例如粒子发射装置必须与接收端位于一条直线上,粒子发射的原理是使用一个晶体将一束激光分成两束,使粒子纠缠在一起。与卫星和地面站相比,无人机是不稳定的平台,容易受到不可预测情况的影响。研究人员在实验中发现,一阵风就能让他们设计制造的无人机摇摆一臂之遥。

为了让机载无人机的纠缠粒子发射器和地面上的接收器相互指向对方,朱士宁院士和同事们使用成对的信标光束来协调它们的位置。他们将误差范围缩小到约1.3微米,这个误差极其微小,比人类头发宽度的50分之一还小。

配置在无人机腹部的一个中等大小的摄像头也可以作为接收器,从地面站或其他无人机上收集纠缠的光粒子,并将信息传递给网络中的其他方。在实验过程中,有效通信的范围被限制在200米左右,但研究团队表示,他们可以使用更大的无人机摄像头将范围扩大到2公里。他们的研究论文称,作为世界上最广泛使用的两种高空军用无人机,中国的“彩虹四号”和美国的“捕食者”系列所使用的军用级摄像机监测范围可达200公里。

实验中的另一个挑战来自无人机的8对旋转叶片,它们产生的振动可能会影响量子设备的精度。研究人员使用特殊设计的橡胶吸收器来消除振动影响。

在该技术应用于战场或其他现实生活之前,还需要进一步的改进。一个问题是光子接收效率低。尽管无人机可以产生大量的纠缠光子,但在另一端每秒只能接收到10个粒子,这限制了可携带的信息量。

中国目前是全球量子通信技术的领导者,2016年将世界上首颗也是唯一一颗量子卫星送入轨道。北京和上海之间的陆基量子通信网络是地球上最长、最复杂的通信网络。而就在上月底,我国研究人员成功研制移动量子卫星地面站,和墨子卫星成功握手对接,它的体积非常小,甚至可以安装在 汽车 顶部。中国的量子通信正走在世界前列!

我国量子通信和量子计算方面,现在处于什么水平?

我国量子通信和量子计算方面,现在处于什么水平?

在量子通信领域,我国的研究团队已经世界领先了,在量子计算领域,即使我国不是世界领先,也已经距离世界领先非常接近了。根据公开资料显示,目前我国的量子通信实现了产业化,国盾量子已于2019在创业板上市,目前已向市场推出了多款QDK(量子密钥分发)设备。量子计算在我国起步较晚,进行商业化运营的公司也不多,国内从事量子计算研发的商业初创公司,目前已推出国内首台集成化量子测控系统,并在低温测控领域拥有丰富的产品。并且以超导与半导体量子计算机作为研发方向,已发布6比特超导量子芯片和2比特半导体量子芯片,其中半导体量子芯片水准处于国际先进行列。在量子精密测量方面,我国与国外先进国家仍有数量级上的技术差距。但在量子雷达方面的成果较为先进。

从中国在量子信息领域的发展情况来看,我们在量子通信领域处于全球领先的地位,在量子计算领域起步较晚,虽然呈现快速追赶之势,但是仍然略落后于美国。伴随着量子比特数的增加,量子技术领域的发展可以划分为三个阶段,第一个阶段到1-10个量子比特,可实现量子通讯。第二个阶段到10-100个量子比特,可实现量子感知。第三个阶段到超过100个量子比特,进入量子计算阶段。而当前的研究已经进入了量子感知阶段,量子通信目前已经有了一些实际的应用,而量子计算还仅仅处于演示阶段,未创造出有实用价值的量子计算机。在量子信息的几大应用中,量子保密通信是目前唯一进入实用阶段的量子信息应用。

作为国家战略性产业,量子通信产业的发展受到了国家战略、技术引领、产业推动、工程建设等多个方面政策的支持,出现在了《十三五国民经济和社会发展规划》、《“十三五”国家战略性新兴产业发展规划》等重要的国家规划中,同时发改委也将国家广域量子保密通信骨干网络建设一期工程列入到了2018年新一代信息基础设施建设工程拟支持项目名单之中。在2019年最新出台的《长江三角洲区域一体化发展规划纲要》中,量子信息也成为了长三角未来规划布局产业重点。

在商业应用方面,量子保密通信目前已经应用到了政府、金融、电力、国防、互联网等行业。仅就银行业来看,前期就已经有多家银行实施了人民币跨境支付管理系统、同城数据备份加密传输、银行业威胁信息共享平台等量子保密通信产品和应用。按照英国政府科学办公室的研究报告中描绘的量子通信应用发展趋势,目前量子通信应用还处于早期的应用阶段。未来随着组网技术的成熟和终端设备的小型化、移动化,量子通信的应用还将扩展到电信网、企业网、个人与家庭、云存储等领域,长期有望产生量子云计算、量子传感网等一系列全新应用,真正进入量子互联网时代。

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