用飞秒激光制备出高性能固态量子存储器，其保真度达95%以上

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用飞秒激光制备出高性能固态量子存储器，其保真度达95%以上

潘建伟团队实现了独立量子存储器间的远距离纠缠，量子储蓄技术难度有多大？

我国有没有可能利用量子芯片弯道超车呢？

中国成为世界第二大经济体是什么时候

一、用飞秒激光制备出高性能固态量子存储器，其保真度达95%以上

中新网合肥3月8日电 (记者 吴兰)中国科学技术大学8日消息：该校郭光灿院士团队在量子存储领域取得重要进展——用飞秒激光技术制备出高性能可集成固态量子存储器。当前固态量子存储器研究面临两方面的挑战，一方面，已有的固态量子存储实验使用的存储介质大多是块状晶体，这种材料不能直接对接光纤网络或集成光学芯片，难以实现大规模扩展性应用；另一方面，稀土离子的电子自旋及核自旋与晶体内声子相互作用，导致量子存储器的相干寿命严重受限。为了推进量子存储器的实用化，研究组从材料加工与测试装备着手对以上问题展开系统性研究。

为解决扩展性问题，研究组采用飞秒激光微加工技术首次在掺铕硅酸钇晶体中刻蚀出光波导，研制出可集成的固态量子存储器。实验测定两种方案对应的保真度分别超过99%和97%，表明这种可集成量子存储器具有很高的可靠性。

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超快激光在真正意义上实现了冷加工，在精密加工方面有显著优势，随着超快激光器的生产工艺逐渐成熟，成本逐渐下降，未来有望广泛的应用于医疗生物、航空航天、消费电子、照明显示、能源环境、精密机械等下游行业。

超快激光产业链从上游-中游-下游可分为三大环节：（1）上游为材料元件，包括光学元器件、电子元器件、抽运源和激光晶体；（2）中游包括激光器：超快激光器按照其脉冲宽度不同，可分为纳秒激光器（10-6秒）、皮秒激光器（10-12秒）、飞秒激光器（10-15秒），光学处理系统和光阀；（3）下游应用包括光伏能源中电池制造、医疗美容、消费电子领域多个切割修复应用、及航空航天中涡轮叶片加工、航空滤网清洗等。

中国超快激光市场规模发展迅速。从我国市场规模来看，超快激光行业正处于快速发展阶段，根据中国科学院武汉文献情报中心发布的《2019中国激光产业发展报告》，2017年我国超快激光器市场约13.5亿元，预计2020年将超过50亿元。

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小编：十一

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一、潘建伟团队实现了独立量子存储器间的远距离纠缠，量子储蓄技术难度有多大？

中国科学技术大学潘建伟及其同事包小辉、张强等，将长寿命冷原子量子存储技术与量子频率转换技术相结合，采用现场光纤在相距直线距离12.5公里的独立量子存储节点间建立纠缠。潘建伟团队实现了独立量子存储器间的远距离纠缠，量子储蓄技术难度有多大？

1、量子储蓄技术难度有多大？

研究结果表明，与纠缠光子相比，多节点之间的原子–光子纠缠可能更适合量子纠缠的远距离传输。本项研究演示了两个相距 50 公里的量子存储器的纠缠，这一距离足以连接两座城市，并比之前报道的距离要远得多，或为实现多节点、远距离纠缠铺平了道路，有助于量子互联网的开发。就像计算机中的硬盘驱动器一样，量子储存器存储量子信息。它们是构建量子互联网的必要部分，并将促进实现超安全的量子通信，允许远程量子计算机一起工作。

2、量子储蓄技术的实用价值

研究团队采用激光冷却的铷原子进行量子存储，其光子波长为795纳米，并不适合在长光纤内传输。采用由济南量子研究院研制的周期极化铌酸锂波导，团队将光子波长转移至1342纳米，极大地降低了光子在长光纤内的衰减。该工作的另一难点在于长寿命量子存储，存储寿命需超过光子传输时间。为此，团队设计了一个新型的光与原子纠缠产生方案，在获得长存储寿命的同时，产生的光子比特编码在时间自由度上，非常适合频率变换以及远距离传输。

3、中国国际量子的地位

本次成果，则确立了中国在国际量子计算研究中的第一方阵地位，并将为解决具有重大实用价值问题的规模化量子模拟机奠定基础。通过对规模化多体量子体系的精确制备、操控与探测，研制可相干操纵数百个量子比特的量子模拟机，从而解决超级计算机无法胜任的难题，如量子化学、新材料设计、优化算法等。不过，对于本次成果的优越性，潘建伟说：“这是一个动态过程，所有领先都只是暂时的。”

后记：研究团队成功实现了独立存储器间的远距离纠缠。该工作为后续构建多节点量子网络原型系统、进行量子物理检验、探索器件无关量子密钥分发等应用奠定了基础。

二、我国有没有可能利用量子芯片弯道超车呢？

自从中兴在美被封杀之后，关于“中国芯”的讨论越来越热烈。但实质上，我们在芯片上的弱势，更多的是技术上的不达标，没有相应的设备是一方面，更缺少的是相应的技术工程师。我们都明白人才的培养不是朝夕就可以完成的，需要岁月的积累。那么在信息科技时代高速发展的今天，我们能否从其他方向发力，弯道超车？

物理领域这两年很火的量子通讯、量子计算机听说过吧。而量子计算机就是我们要谈的重点。

在半导体领域有一个著名的定律“摩尔定律”，但是随着芯片制造工艺的不断提高，在不久的某一天，肯定会到达一个物理极限，当所制造的晶体管只能容纳几个甚至一个电子时，量子力学中所涉及的量子隧道效应将会出现，进而影响电子元器件的工作。到时候，传统的芯片制作工艺将不会满足信息处理的要求，以前的技术必将淘汰。

量子计算机是根据量子相干叠加原理，遵循物理中量子力学相关规律，进行超快并行计算、模拟处理信息的新装置。受益与两个独特的量子效应：量子叠加、量子纠缠，量子叠加可以使一个量子比特具备0和1的两种状态，量子纠缠会将一个量子比特与空间上独立的其他量子比特共享自身状态，创造出一种超级叠加，实现量子并行计算，其计算能力可随着量子比特位数的增加呈指数增长。

当量子计算机出现之后，现行的加密体系将失去效果，向目前难以预测的天气预报将成为过去式。对于现在物理上的难题高温超导、量子霍尔效应都将迅速解决，同时化学上，大型分子模拟也不再困难。人类会进入下一次革命量子信息时代。

因此我们可以看到，当量子计算机出现的时候，传统计算机将一无是处，传统计算机的核心芯片也将毫无作用。目前，量子计算机正处于发展阶段，中国在这一领域处于世界前列，国内大学像中科大、南大、浙大、中科院都在进行着相关研究，国家也投入大量经费在这一领域。这是打破外国芯片垄断的一个绝佳时机，相信在物理、计算机、材料、化学等领域统筹发力下，中国一定会取得一系列成果，实现弯道超车，不再受制于人。

三、中国成为世界第二大经济体是什么时候

在2010年中国GDP超过日本，成为世界第二大经济体。

经过三十年的壮观增长，中国终于超过日本，成为仅次于美国之后的世界第二大经济体。

日本内阁府发布的数据显示，日本2010年名义GDP（国内生产总值）为54742亿美元，比中国少4044亿美元，中国GDP超过日本正式成为第二大经济体。

2000年，中国还是世界第七大经济体，2007年超越德国成为世界第三。中国经济规模何时能超越日本一直是近些年来国内外经济学家关注的话题。

美国《华尔街日报》用“一个时代的结束”来形容这一历史性时刻。

中国社会科学院经济研究所研究员、日本东京大学社会科学研究所客座教授袁钢明昨天再次强调，国际上衡量国富国穷的指标是人均GDP，“目前中国人均GDP只是日本的十分之一，中国还是一个‘穷国’的事实并没有改变，国内媒体应该淡化这一变化，避免国际舆论借机再度炒作‘中国经济威胁论’”。

扩展资料：

有这样几个事实反映了中国地位的凸显：

第一，在金融危机条件下，中国经济一枝独秀，保持了高速增长。2010年中国GDP超过日本，成为世界第二大经济体。

第二，2010年10月，G20财长会议决定IMF将向中国等新兴大国转让6%的投票权，其中，中国的份额将由3.72%跃升至6.39%，投票权也将从目前的3.65%升至6.07%，一举超过英、法、德成为IMF第三大股东。

中国投票权的上升并没有动摇美国在国际货币基金组织所拥有的否决权，也没有动摇发达经济体的主导权。

第三，中国研制成功世界上最快的超级计算机“天河一号”，其速度比原本位居世界首位的美国“美洲虎号”快47%，被认为是走向科技大国的重要表现。

第四，中国海军舰队多次远赴亚丁湾、索马里海域执行护航任务。

第五，在全球治理层面，中国在联合国安理会发挥重要作用，作为G20和“金砖四国”成员参与制定和协调国际经济规则，作为基础四国的成员参与气候变化谈判，中国的国际话语权显著提升。

参考资料：