“我国量子科技前沿研究有何新进展”

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由人力资源社会保障部、北京市政府主办的“量子科学技术学术前沿专家创新大讲堂”近日在北京量子新闻科学研究院(以下简称“北京量子院”)举行。 北京量子院院长、清华大学副校长薛其坤院士、国家自然科学基金委员会副主任、北京大学教授谢心澄院士、北京计算科学研究中心主任林海青院士、中国科学院半导体研究所研究员常凯院士等专家参加了大礼堂活动，参与了量子物质状态控制、量子计算机 以量子网络和量子新闻系统技术等方面为中心分享了量子科学技术的新进展，探讨了量子科学技术快速发展的新思路。

我国在量子科学技术几个行业处于国际领先位置

一个国家量子科学技术研究的实力依赖于高水平的研究机构和人才队伍。 薛那坤院士表示，年底，北京市联合了中国科学院、清华大学、北京大学等国内顶尖大学和科研机构，成立了北京量子院。

“围绕量子科学技术的尖端方向，北京已经聚集了量子科学技术行业的高精尖人才。 ”。 北京量子院成立三年来，已经在全世界招募了150名全职科研人员，成立了10个科研团队，初步完成了微纳米加工和综合测试两个平台的建设，中国在一些行业已经在国际上处于领先地位

现在北京的量子科学技术有那些主要的研究方向吗？ 薛那坤说:“主要是量子物质状态、量子计算、量子通信、量子材料和器件、量子精密测量等5个研究方向。 今后，北京量子院将面向国家的重大诉求，进一步聚焦具有重大应用前景的原创基础研究。 ”。

量子科技行业取得了许多开创性的成果

我国科学家在量子科学技术的一些行业中处于国际领先地位，特别是在基础研究行业，近年来取得了一些重大成果。

谢心澄院士介绍了他的团队研究“拓扑半金属中的三维量子霍尔效应”:“我们研究了外尔半金属中的三维量子霍尔效应，揭示了边缘状态的完整图像。 我们的事业揭示了外尔半金属中三维量子霍尔效应的新奇边缘状态的本质。 ”。

“不能窃听，量子直通！ 》清华大学龙桂鲁教授的团队报告了他们量子直接通信研究的进展。 “量子直接通信是我们2000年原创提出的阻止窃听的新型量子秘密通信技术，直接利用量子状态传输秘密新闻。 北京量子院、清华大学联合队最近成功开发了实用化的量子直接通信原型，实现了10公里光纤4kbps的量子直接通信。 ”。

量子科学技术是重大的卓越性技术创新，很多人对量子科学技术的原理和应用一无所知，持怀疑态度。 常凯院士说:“以半导体量子结构的自旋轨道耦合效应为例，在过去20年中出现了许多新的物理现象，实现了部分器件应用。 不仅具有重要的应用价值，也是探索量子效应的优秀实验平台，研究维效应(或称为纳米结构)、相关效应和带拓扑的性质，这些效应相互影响产生的新的量子相和量子效应 ”。

量子计算研究有那些进展

量子科学技术迅速发展，成为新科技革命和产业变革的尖端行业，量子计算机更是各国科学家开发的焦点，中国量子科学家在这方面的研究也取得了进展。

北京大学王健教授说，近年来量子计算机的研究开发已成为量子科学技术前沿的焦点和量子超越的核心方向。 现在量子计算研究的中心课题是量子比特不要太大规模。 探索对环境扰动不敏感的拓扑量子计算成为处理这一困境的重要方法。 我们的研究小组和合作者在高温超导薄膜表面有了新的发现，首次揭示了二维高温超导体中一种拓扑线缺陷在端点的零能量激发，将马拉那零能量模式和拓扑量子位的研究温度提高了一位数，单一材料 ”。

中国科学院物理所研究员范位数说:“超导量子计算发展迅速，由于其高扩展性，是科研机构和高新技术企业最常用的量子计算技术路线之一。 我们最近在超导量子计算方面的研究取得了一系列进展，包括超导量子模拟多体物理、量子机器学习、多比特量子态制备等。 目前国内外团队以低噪声中型量子计算为目标，预计在今后几年内会取得一系列成果，但在中短期内实现超导量子计算应用方面的正反馈，支持量子计算的持续和迅速发展。 ”。

北京量子院的裴天副研究员表示:“要构建包含一百几十万物理位的通用量子计算机，现有的技术和系统在设计、过程、运行环境兼容性方面，并不容易满足要求。 以量子点束缚电子为量子位的载体从22年前就已提出，随着加工和生长技术的进步，这一方向近年来得到了高速发展。 使用核自旋为0的4族材料，几乎可以消除材料中的磁噪声干扰，得到高性能的自旋量子位。 由于与以前传来的集成电路的兼容性高，可以在高温下使用等特点，该方案在通用量子计算机的构筑上非常有潜力。 ”。 (记者袁于飞)