走进电子科技学沙河校区
几栋工科风格的黄色教学楼映入眼帘
这里,集采规模相比2020年提升20%、比2019年提升36%。长飞光纤等上市公司人士接受证券报记者采访时表示,正是量子互联网
前沿研究攻关的“前哨”——
电子科技学信息与量子实验室
通过几年科研攻关
在这3栋科教楼之间
建成了位于学校园内的
量子互联网场地系统研究平台!
量子科技是新一轮科技和产业变革中极具颠覆性、突破性的前沿领域,此次移动集采透露出需求提升,加快对其前沿领域的研究与布具有重科学意义和价值。竞逐量子科技赛道,未来行业供需结构有望进一步改善。● 本报记者 杨洁5G加快天风证券认为,量子互联网的价值在哪里?科研团队取得了哪些进展?
今日,移动本次集采量相比上次1.13亿芯公里同比增长20%,我们将对话电子科技学信息与量子实验室、量子互联网前沿研究中心教授,反映5G规模与流量高增速驱动光纤光缆需求持续快速增长,一探成都这支量子互联网前沿攻关的“重要力量”。
前瞻布
搭建量子世界的连接桥梁
校园内量子互联网场地系统平台建成落地
互联网技术已与人们的工作、生活方方面面深度融合,且未来有望持续。值得注意的是,极地提高了效率,移动此次普通光缆集采启动时间点相较于前两年有所推迟,带来了极地便利。而量子互联网的愿景,主要在于上半年5G进度相应放缓。运营商上半年5G相关资本开支较“审慎”,即是通过让地球上任意两点实现量子信息的传递,均未达到全年资本开支预算目标的50%。但运营商纷纷强调,并经过与现有互联网技术的融合,会维持全年5G投资计划不改变。这意味着下半年运营商5G投资步伐将加快。除了5G,共同勾画出未来万物互联时代的美好蓝图。
“量子科技不断向前发展,它最终的形态应该如同如今的互联网一样——形成量子互联网,这也是量子科技研究的一个重要方向。”进一步解释道,它既可以用来传输加密信息,也可以支持基于云的量子计算,有望在多个领域“显身手”。比如,根据互联网时代的经验,两台计算机的计算能力于一台计算机的计算能力,那么,当进入量子信息时代,如何实现通用量子计算机的连接?这是需要攻关的重要方向。
于2007年前后进入量子科技研究领域。2006年,从电子科技学毕业后,赴清华学攻读博士学位,随后分别在清华学和加拿卡尔加里学从事博士后研究工作。2017年,他回到电子科技学执教后,立即加入到郭光灿院士在电子科技学的研究团队,投入到量子互联网的科学研究工作中。
经过几年技术攻关,带领研究小组在沙河校区完成了校园内量子互联网场地系统平台的搭建,“我们用3栋楼模拟未来的3个量子中心,并用量子信息技术把它们连接起来,这应该也是国内首个位于学校园内的量子互联网场地系统研究平台。”介绍道。
实验数据显示,这个校园内量子互联网场地系统平台已具备了良好的性能。一般来说,判断通信效果好坏的标准在于——传得快不快、传得远不远、传得真不真。据介绍,美国加州理工校园内的费米实验室也了这样一张“网”,根据公开数据,在传输距离、传输保真度相同的情况下,电子科这张“网”的传输速度要快三个量级!
▲电子科技学“校园内量子互联网系统”实物展示
这背后,得益于自主研发的高性能量子信息载源器件。“量子信息要靠什么来承载?要靠量子光源。我们瞄准构成量子互联网的关键器件进行攻关研究,让载源性能在世界范围内处于领先水平。”表示,相关的学术成果已发表在Nature子刊《npj Quantum Information》上。
迁移应用
提供行业“量子解决方案”
开展跨学科研究
在紧追量子科技领域前沿研究的同时,团队也在积极利用量子科技的相关成熟研究成果赋能现实场景。
为提高光通信系统通信链路的故障检测效率,团队与成都成电光信科技股份有限公司在相关领域展开合作,提供了“量子解决方案”——
他们利用光量子探测的灵敏性,把光量子技术中的关键技术模块与传统光纤链路监控系统相结合,研制出国内首个新型监测机载光纤链路健康的设备。该技术也得到了国内某知名通信设备公司的进一步青睐,目前双方正在开展合作研究,推动设备的产业转化落地。
“如果把光通信系统比喻成一个人,那么当这个人身体有疾病时,需要做量扫描,才能找到发病的地方。”介绍,利用量子技术,可以提高寻找故障点的精度,“过去的技术可以把故障确定在50厘米的范围内,但借助量子技术,可以把故障确定在10厘米、甚至5厘米的范围内,足足缩小了10倍,提高了检测效率,能快速确定‘病灶’!”
“这个技术是我们研究量子信息技术的一个附加产品。”在看来,实验室在几年时间里取得一系列研究成果,离不开电子科技学在电子信息学科领域的长期积累,“量子信息技术的发展离不开经典信息技术。”
▲郭光灿院士指导信息与量子实验室工作
2016年,科学院院士、我国量子光学和量子信息开创者、奠基人郭光灿教授加盟电子科技学,并担任学校基础与前沿研究院名誉院长。
自电子科技学信息与量子实验室团队以来,已承担多个级重重点项目,发表高水平论文10余篇,并已获得8项发明专利授权。
“我们也在积极与学校内的其他学院加强合作,比如信息与通信工程学院、光电科学与工程学院,电子薄膜与集成器件重点实验室等,从通信、光电子、材料等多个领域展开跨学科研究。”表示,在量子互联网发展的牵引下,还有许多技术点亟待攻关,实验室也将在量子器件、量子精密测量等领域持续发力,并积极利用现有研究成果与相关公司展开合作。
未来赛道
发挥电子信息学科优势
力争成为行业标准的制定者
虽然已取得了阶段性成果,但坦言,从全球来看,量子科技对人类而言仍是一个巨的“黑箱”,量子科技还处于基础研究到技术攻关再到产业化的萌发阶段,目前仍多以订单式需求的方式为牵引。量子互联网的研究“道阻且长,行者将至”。
“量子科技是一个未来的事业,但并不遥远。我们会坚持量子互联网这个方向,逐步解决其中一些关键问题。比如,在系统平台上扩通信范围,我们要把现在的校域网络扩,扩到城市级别;比如,在量子技术的关键器件上,我们要做进一步研发;再比如,从信息处理节点上切入,进军量子计算领域……要做的工作还有很多。”说道。
“现在量子科技研究还处于‘百家争鸣’的阶段。许多问题还有待探讨——以量子互联网来说,要怎么建?达到什么指标算建好了?”在心里,也迫切地希望,未来,成都研究团队可以回答这些目前业内尚未解决的问题,提供“成都方案”,甚至,可以成为行业标准的制定者。
可喜的是,在成都,越来越多的“量子科技”研究力量在加速崛起。在科研攻关上,除了电子科技学,四川学、西南交通学等高校也在开展相关领域研究。此外,网安、西南技术物理研究所、中科院光电所、工程物理研究院微太中心等多家科研院所也正积极开展量子科技的相关研发工作,打牢了量子技术研究的“成都基础”。
构筑城市未来发展竞争优势,在成都前沿技术攻关的谋篇布中,量子技术赫然在列。当下,成都力推进具有全国影响力的科技创新中心,加快西(成都)科学城,推进天府实验室,并加速量子科技布。在看来,成都布量子科技有基础、有优势。“但唯有重视量子技术发展,让越来越多的团队、人才加入到这个赛道上,产业才能欣欣向荣;同时,成都要差异化发展,形成错位竞争。唯有提前做好布和谋划,等到量子产业真正来临时,成都才能脱颖而出。”
据了解,正在组建的天府绛溪实验室,将布量子互联网前沿中心,汇聚资金、人才等创新要素,推动量子科技研究再上新台阶。
图据:电子科基础与前沿研究院(ID:i_ff_s)、网络
出品:成都科技融媒体中心
文字:杨梦婷
美编/校对:何秋霆
封面:向婷婷
视频:唐建军、刘可、苏吾德
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