量子技术多赛道领跑全球

日前，中国科学技术大学团队在量子精密测量上取得重大突破，成功实现了自由空间中相距113公里的时频传递，时间传递稳定度达到飞秒量级，频率传递稳定度达到千亿亿分之一，满足了全球目前最高精度光钟的需求。

这一突破不仅带来地面上远距离时频传递的应用，还为未来基于中高轨卫星的高精度星地时频传递奠定了基础。相关成果在线发表于国际著名学术期刊《自然》，杂志审稿人高度评价该工作，认为它是星地自由空间远距离光学时间频率传递领域的一项重大突破，将对暗物质探测、物理学基本常数检验、相对论检验等基础物理学研究产生重要影响。

量子计算、量子通信和量子精密测量是代表量子技术的3个主要应用方向。近十年来，中科大量子科研团队屡屡在这3个领域的不同赛道上创造出世界领先的科研成果。

2020年12月4日，该校潘建伟院士团队构建的76个光子的量子计算原型机“九章”问世，使我国成为全球第二个实现“量子优越性”的国家，也使得我国第一次进入国际量子计算第一方阵。

更值得骄傲的是，“九章”问世不到一年，升级版“九章二号”就于2021年10月成功构建，再次刷新国际光量子操纵的技术水平，其处理特定问题比目前全球最快的超级计算机快亿亿亿倍。加上潘建伟团队同年同月发布的超导量子计算机“祖冲之二号”，标志着我国已成为世界上唯一一个在超导和光量子“双赛道”上达到“量子优越性”里程碑的国家。“九章二号”和“祖冲之二号”像一对双子星，照亮了量子应用更广阔的前程。

量子通信基于量子力学基本原理，提供了目前唯一原理上无条件安全的通信方式。2016年，中科大牵头研制的“墨子号”量子科学实验卫星顺利升空，首次实现了星地量子密钥分发、洲际量子密钥分发、基于纠缠的无中继量子密钥分发等一系列国际领先的空间量子科学实验。

2021年1月，中科大宣布，中国科研团队在“墨子号”与地面光纤量子保密通信骨干网“京沪干线”成功对接基础上，实现了跨越4600公里的星地量子密钥分发，标志着我国已构建出天地一体化广域量子通信网雏形，为未来实现覆盖全球的量子保密通信网络奠定了科学与技术基础。

今年5月，从中科大传来消息，该校科研团队利用“墨子号”首次实现了地球上相距1200公里两个地面站之间的量子态远程传输，向构建全球化量子信息处理和量子通信网络迈出重要一步。

6月，中科大又传来消息，科研团队突破现场远距离高性能单光子干涉技术，利用两种不同技术分别实现了428公里和511公里的双场量子密钥分发，创下了世界现场无中继光纤量子密钥分发最远传输距离。

7月，由中科大参与研发的世界首颗量子微纳卫星成功升空，助力我国在全球首次实现基于微纳卫星和小型化地面站之间的实时星地量子密钥分发。我们离未来低成本、实用化的天地一体化量子保密通信网络再近一步！