《科普时报》：探索量子奥秘，跟着院士去“追光”

转自科普时报

科普时报记者 洪敬谱 季春红

原稿标题：

探索量子奥秘，跟着院士去“追光”

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2022年5月29日，郭光灿院士（左）在固态量子存储实验室与青年教师探讨量子中继实验。徐国康 摄

2024年9月18日，郭光灿院士（左二）在实验室和研究团队进行学术交流。

2024年9月18日，实验人员在量子实验室检查制冷机和量子芯片的运行状态。量子点量子计算芯片需要在接近绝对零度（约-273℃） 温度下才能运转。

2022年5月29日，郭光灿院士认真关注和记录每一个实验细节。徐国康 摄

2024年9月18日，郭光灿院士在实验室向记者展示量子芯片。

2024年9月18日，量子实验室内，光脉冲被晶体吸收的场景，经过调控，在一段时间之后被吸收的光可以重新被读出来。

本片图片除署名外均由季春红摄

机器连排、微光闪烁、监测数据在电脑屏幕上快速演变，探索着量子世界的科学奥秘……国庆节前，科普时报记者来到中国科学技术大学，走进中国科学院量子信息重点实验室，独家专访了量子信息学家、中国科学院院士郭光灿。

量子计算技术是21世纪最有前景的前沿科技之一。那么，什么是量子，量子技术都应用在哪些领域呢？郭光灿说，物理世界可以分成经典物理和量子物理两大类。像牛顿力学、麦克斯韦方程组等都是经典物理。在经典物理中，物体的状态在某个时刻是完全确定的，研究对象要么是粒子，要么是波，不会同时具有波和粒子的特性。但是在微观世界里，还有一类像电子、光子、中子等微观粒子，它同时具有波和粒子的特性。这一类的粒子，我们叫它量子。再广泛一点，我们把凡是遵循量子力学运行规律的单个粒子，统称为量子。

量子科技就是利用量子世界不同于经典物理的特性而开拓出来的一种技术。比如量子计算机，就是量子科技里最重要的一种类型。量子计算机的计算速度和运算能力与电子计算机相比有了很大提升，这就好比电子计算机和算盘相比之间的差距。
郭光灿说，量子是微观的，因为在人类日常生活里产生不了量子，所以我们需要制造宏观世界的量子器件，用特殊办法把它的量子特性体现出来。这就是量子信息技术，包括量子计算机、量子密码、量子传感、量子测量等，这些量子器件与经典物理器件相比性能上要好得多。
“目前，我国的量子计算水平处于国际第一梯队，并在金融科技、医疗数据、电力行业等领域得到初步应用。” 郭光灿说。
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郭光灿院士寄语：联合国已经宣布2025年为国际量子科学与技术年，人类社会将会走到一个新的生产力发展阶段——从经典技术过渡到量子技术阶段。当下，正是对量子、对科研、对科学感兴趣的年轻一代发挥才能的最佳时期。希望年轻一代接过量子科技发展的“接力棒”，积极投入到量子科技事业中来。