量子通信還有更神奇之處,理論上,甚至可以傳送物質(zhì)。潘建偉在一次演講中舉了一個(gè)例子。他說,如果自己在上海的航班延誤了,但要在幾分鐘之內(nèi)到北京,怎么辦?坐飛機(jī)肯定不行了,但是如果說北京和上海之間有他的兩團(tuán)糾纏物質(zhì)的話,就可以對(duì)上海的這個(gè)潘建偉和旁邊這種糾纏物質(zhì)進(jìn)行一種測(cè)量,把它都變成一個(gè)個(gè)糾纏粒子,那么我們會(huì)得到一組數(shù),通過無線電臺(tái)可以把它發(fā)射到北京。到了北京之后,可以對(duì)這團(tuán)物質(zhì)再做一種所謂的幺正變換,就可以用同樣多的物質(zhì)把它給重構(gòu)出來。
回到現(xiàn)實(shí),如果,能制造出100個(gè)粒子相關(guān)操縱的量子計(jì)算機(jī),在某些問題方面的處理能力將會(huì)比目前最快的超級(jí)計(jì)算機(jī)“天河二號(hào)”還快百億億倍。
有了這臺(tái)計(jì)算機(jī),我們的計(jì)算能力能增強(qiáng)多少?潘建偉也舉了個(gè)例子:要求解一個(gè)10的24次方的變量的線性方程組,用目前最快的天河2號(hào)超級(jí)計(jì)算機(jī)大概需要100年左右的時(shí)間。而利用萬億次的量子計(jì)算機(jī),盡管計(jì)算的頻率比天河2號(hào)要慢1萬倍,但它只需要0.01秒就可以把這個(gè)方程給求解出來。所以它可以廣 泛地應(yīng)用于藥物設(shè)計(jì)、金融分析、氣象預(yù)報(bào)、密碼分析等等,用途是比較大的。
基于量子的這些特性,潘建偉團(tuán)隊(duì)希望通過量子通信研究,從初步實(shí)現(xiàn)局域量子通信網(wǎng)絡(luò),到實(shí)現(xiàn)多橫多縱的全球范圍量子通信網(wǎng)絡(luò),以保證信息傳輸?shù)慕^對(duì)安全;通過量子計(jì)算研究,為大規(guī)模計(jì)算難題提供解決方案,實(shí)現(xiàn)大數(shù)據(jù)時(shí)代信息的有效挖掘;通過量子精密測(cè)量研究,實(shí)現(xiàn)新一代定位導(dǎo)航等。
下半年預(yù)計(jì)交付“京滬干線”
目前,國(guó)內(nèi)量子通信的研究進(jìn)展順利。今年7月,由中國(guó)科大、中科院上海技術(shù)物理研究所、中科院上海微小衛(wèi)星工程中心、中科院成都光電技術(shù)研究所等單位聯(lián)合研制的“量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星”將進(jìn)行發(fā)射。這顆衛(wèi)星,將在全球率先實(shí)現(xiàn)高速星地量子通信,連接地面光纖量子通信網(wǎng)絡(luò),初步構(gòu)建量子通信網(wǎng)絡(luò)。
同時(shí),國(guó)家發(fā)改委還在籌建“京滬干線”項(xiàng)目,用于國(guó)防安全的研究。目前,預(yù)計(jì)大尺度光纖量子通信骨干網(wǎng)工程將于2016年下半年交付。“京滬干線”總長(zhǎng) 2000余公里,從北京出發(fā),經(jīng)過河南、合肥,到達(dá)上海。利用這一廣域光纖量子通信網(wǎng)絡(luò),京滬兩地的金融、政務(wù)等機(jī)構(gòu)能進(jìn)行保密通信。建成后,可以幫助國(guó) 內(nèi)構(gòu)建可信、可擴(kuò)展、軍民融合的廣域光纖量子通信網(wǎng)絡(luò),建成大尺度量子通信技術(shù)驗(yàn)證、應(yīng)用研究和應(yīng)用示范平臺(tái)。
“量子通信和量子計(jì)算都是屬于量子調(diào)控技術(shù)范圍?!迸私▊フf,“目前,全世界計(jì)算機(jī)的計(jì)算能力都非常弱?!?/span>