盈盈彩 2019-09-25

圖片來源:視覺中國

作爲量子科技領域的後起之秀,中國近年來取得的成績著實讓人刮目相看;經曆1G空白、2G落後、3G追趕、4G同步,我國用20多年時間終于跻身5G技術的第一梯隊,並吹響6G研發的號角……中國科學家們瞄准尖端研究,參與科技競速,奮進在世界科技創新最前沿。


9月20日,国际权威学术期刊《科学》在线发表了中国、美国、澳大利亚的科研人员合作完成的一项成果——利用我国“墨子号”量子科学实验卫星对一类预言引力场导致量子退相干的理论模型进行了实验检验,这将极大地推动相关物理学基础理论和实验研究。其中中国的科研团队便是来自中國科學技術大學的潘建伟教授及其同事彭承志、范靖云等。


1996年,潘建偉赴奧地利留學,師從維也納大學教授蔡林格,學習量子信息實驗技術。潘建偉說,他第一次見到蔡林格,就被坐在椅子上的導師仰頭問到“有什麽夢想”,而他的回答是“在中國建立一個世界一流的量子實驗室”。2001年,31歲的潘建偉回國組建實驗室。那一年,他和團隊“常常睡在實驗室裏,幾乎沒日沒夜地搭設備”。


2004年,潘建偉團隊在《自然》雜志上發表了第一篇來自中國的量子信息論文,基于地星之間的量子態分發,潘建偉團隊已經開展了一系列創新性的實驗研究。2016年8月16日,我國發射了世界首顆量子科學實驗衛星“墨子號”。至2017年8月,“墨子號”圓滿完成三大既定的科學目標:千公裏級地星雙向量子糾纏分發、地星量子密鑰分發和地星量子隱形傳態。


此次《科学》在线发表的成果,是国际上首次利用量子卫星在地球引力场中对尝试结合量子力学与广义相对论的理论进行实验检验。“量子力学和解释引力的广义相对论是现代物理学的两大支柱。它们在各自的领域都取得了巨大成功,但任何试图将它们融合的理论工作都遇到极大困难。”中國科學技術大學教授、本次试验的主要参与者之一陈宇翱介绍说,而这次实验,就是多国科学家共同合作,试图在某个层面上将广义相对论和量子物理学放入一个统一理论框架中,并用“墨子号”量子卫星对其中一种理论进行了实验检验。


這個實驗只是開始,爲了進一步進行確定性的驗證,未來需要在更高軌道的實驗平台開展研究。潘建偉介紹,團隊將發射一顆新的衛星,預計它的軌道將比“墨子號”高20到60倍,其中一項科學實驗任務就是能夠在理論預言更強的糾纏退相幹範圍內進行檢驗。


曾經,在很長一段時間裏,中國的通信事業都落後于人。“1G時代,我們的設備大部分是引進的,在這方面的研究幾乎是空白。”東南大學移動通信國家重點實驗室潘志文教授說。


該實驗室與東南大學毫米波國家重點實驗室,堪稱5G科研國家隊。上世紀90年代開始,從2G、3G、4G到5G,他們全程都在參與國家的重大項目研發。


潘志文回憶,在2G時代,國際通信研究由歐美占據主導地位,但是中國已在設備上做到了部分國産化,積累了一定技術經驗;3G時代,我國開始意識到標准化和知識産權的重要性,經過多年投入研發,2000年我國提交的TD-SCDMA成爲3G三大國際標准之一。“但是真正改變被動局面,開始有能力參與國際競爭,是在4G時代。”


2012年開始,實驗室在5G關鍵技術方面進行了深入系統的研究,潘志文說,大規模MIMO技術、信道編譯碼技術、網絡智能化技術等方面的重要創新成果就是在這個時期形成的,“部分成果與企業合作進行了商用,還構建了5G實驗系統,對相關技術進行了驗證。”


與此同時,東大毫米波國家重點實驗室在國家973計劃、國家自然科學基金等資助下,研制出用于5G的2.4GHz等大規模陣列系統、45GHz毫米波通信系統、28GHz大規模天線毫米波前端等。


現在,我國5G技術無論是在知識産權、標准提案還是標准立項數目上,作出的貢獻均位列世界首位。在5G標准制定上,已經擁有了重要的話語權,提交的5G國際標准文稿占全球32%,牽頭標准化項目占45%。截至2019年5月,在全球20多家企業的5G標准必要專利聲明中,我國企業占比超過30%,位居首位。


而早在2018年底,該實驗室就已啓動6G移動通信先期研究,“未來誰先占領6G網絡的制高點,誰就能率先開啓萬物互聯的新時代。”潘志文說。

本报记者 王 拓 蔡姝雯



新華日報 2019年09月25日

http://xh.xhby.net/mp3/pc/c/201909/25/c689471.html


     
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