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老王科技 对话郭光灿院士：我国量子信息技术研究处在国际前列

量子科技 ， 一个看起来高深莫测的科技词汇 ， 因为中央政治局的一次集体学习迅速成为热词 ， 围绕什么是量子科技、我国在该领域的研究成果、量子科技如何影响现有产业等问题的讨论也持续火热 。
10月22日 ， 新京报贝壳财经采访人员就量子科技的相关问题专访了量子信息专家——中科院院士、中国科学技术大学郭光灿教授 。 郭院士在量子光学、量子密码、量子计算、量子信息等众多研究方向取得一系列优秀成果 ， 是量子科技的先行者和开拓者 。
老王科技 对话郭光灿院士：我国量子信息技术研究处在国际前列
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量子信息专家 ， 中科院院士、中国科学技术大学郭光灿教授 。 受访者供图
新京报：中央政治局集体学习时提到 ， 量子力学是人类探究微观世界的重大成果 。 那么 ， 该如何理解量子这个概念？
【老王科技 对话郭光灿院士：我国量子信息技术研究处在国际前列】郭光灿：1900年 ， 普朗克第一次把量子的概念引到物理学来 ， 目的是为了解决“紫外灾难”问题 。 普朗克心中的量子是“能量的最小单元” ， 也就是说 ， 能量是一份一份的 ， 有一个最小的单元 。 但这个“量子”在普朗克心中是虚构的 ， 不是真实的 ， 所以普朗克研究了十几年也没有把这个“心中的怪物”消灭掉 。
爱因斯坦说量子本身就是真实的物理实在 ， 是客观存在的 ， 例如光量子 。 光量子具有波粒二象性 ， 是光束里面最小的单元 ， 也是能量单元 ， 它有动量、有能量 ， 是一个粒子 ， 所以叫光量子或者光子 。
此后 ， 量子变成实在的物理课题 ， 德布罗意再把波粒二象性推广到所有的物质 ， 成为物质波 ， 所以到德布罗意时期 ， 具有波粒二象性的微观粒子都叫量子 。
量子力学诞生以后量子的概念有很大的发展 ， 量子不仅仅是微观粒子了 ， 宏观上 ， 像我们现在做到量子计算机、量子密码它都不是能量的最小单元 ， 但他是量子的 。 为什么说它是量子的？因为它的运动规律是按照量子力学运行的 ， 我们现在更准确的说 ， 凡是运动规律符合量子力学的粒子或系统 ， 都叫量子 。
需要注意的是 ， 现在有一些号称“量子水”、“量子眼镜” ， 那些根本和量子力学一点关系也没有 ， 只是炒作一个概念 ， 要判断这个东西是不是量子的 ， 不是要看大小 ， 也不是要看带不带量子这个名字 ， 而是要看是不是必须用量子力学来处理它的运动规律 ， 如果不是 ， 那就不是量子的 。
新京报：中央政治局集体学习时提出 ， 总体上看 ， 我国已经具备了在量子科技领域的科技实力和创新能力 。 同时 ， 也要看到 ， 我国量子科技发展存在不少短板 ， 发展面临多重挑战 。 以你对该领域的认识 ， 我国在量子领域的国际地位如何？
郭光灿：我们国家在量子领域的整体研究水平处在国际第一梯队的位置 ， 细分来看 ， 我们在量子密码领域跟国际一流是不相上下的 ， 但我不能说它领先 ， 因为美国从2015年开始就不再公布他们的研究成果了 ， 我们不知道他们在什么程度 ， 自然也不能说领先他 ， 但我们可以说不会输他 ， 我们是一流水平 。 而量子信息技术 ， 我们可以实现世界上最高维度的量子纠缠 ， 可以实现最高粒子数的纠缠 ， 也可以达到世界上最高的纠缠的保真度 ， 所以我们量子信息技术也是居于国际前沿的 。
量子计算机我们落后美国大概五年以上的水平 ， 但我们在这个领域也占有一席之地 。 近期空客集团发起了一个竞赛 ， 请全世界搞量子计算的人使用量子计算机来解决某些问题 ， 一共有36个单位参加 ， 入围决赛的5家单位中我国就有一家 。
量子技术领域的基础理论在20世纪80年代末90年代初已经基本完成了 ， 量子计算、量子密码、量子通信的基本原理在国际上已经完成了 ， 那都是国外完成的 ， 国内没有贡献 。 我国最早于1997年、1998年、2000年在国际上有影响的《物理评论快报》上发表了三篇关于量子信息的文章 ， 让世界听到了中国在这一领域发出的声音 ， 那是我们第一次在国际上有发言权 。 而我们最近20年的工作就是此前已经完成的理论怎么在物理上实现 。


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