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中國量子之父潘建偉獲選為Nature期刊2017年度十大風雲人物

英國最具權威的知名學術期刊「自然(Nature)」在2017年底公布了2017年度十大風雲人物(Nature’s 10),中國物理學家潘建偉和華裔美籍科學家劉如謙(David Liu)赫然榜中有名。

自然期刊新聞編輯Brendan Maher說:「這份名單涵蓋了2017年科學家,從量子通訊(Quantum telecommunication)、基因組編輯(Genome editing),到美國核彈危機的威脅以及美國環境保護的解體等等。」自然期刊為每位入選者製作了特輯,而且以「中國量子之父(FATHER OF QUANTUM)」稱呼了潘建偉。今年的名單還包括天文學家Marica Branchesi、物理學家Khaled Toukan、禁核試組織執行秘書Lassina Zerbo、墨西哥地球物理學家Victor Cruz-Atienza等等,而很反諷的是,美國環境保護署負責人Scott Pruitt是位負面人物,激怒了環保人士。

潘建偉是現任中國科學技術大學副校長、教授,2011年當選為中國科學院院士,其團隊在安徽合肥。2017年,潘建偉在量子通訊上獲得重大成就,他帶領其研究團隊利用量子,將訊息作規律且安全的傳遞。潘建偉團隊在太空和地球上的各地面站之間發射個別糾纏光子(entangled photons),測試糾纏光子的量子性質是否可超過1000公里以上的距離,也測試使用糾纏光子是否可在地球和太空之間安全的傳遞訊息。這項研究面對許多挑戰,因為衛星飛行速度快,繞地球只需要90分鐘,會出現湍流(turbulence)等問題,所以要克服個別光子束受其影響。還要克服來自陽光和月球的背景雜訊(background noise)和城市的光雜訊(light noise),這些雜訊遠大於個別光子;而太陽在白天所造成的雜訊很大,比夜晚要高5個量級,這是人造衛星必須要去克服的問題。

2017年6月,全球首顆量子科學實驗衛星「墨子號」達成「千公里級」的衛星與地球雙向量子糾纏分發,打破了之前國際上保持多年的「百公里級」紀錄。

2017年7月,潘建偉將其成果發表出來,打破量子隱形傳輸的記錄。

2017年9月,該團隊利用衛星傳遞光束(beam photons)於北京和維也納兩地,並產生量子加密(quantum encryption keys),使城市雙方能夠安全地進行視訊會談。

綜觀2017年,潘健偉團隊成功解決了量子通訊「見光死」的弱點,成功提高了訊噪比,完成訊號加密。潘建偉團隊計劃將進行更多的實驗,目前計劃發射第二顆衛星,在天宮二號太空實驗室開展一項新的太空量子實驗。在未來的五年內,會有許多美好的結果,創造一個新時代。

自然期刊提到,潘建偉團隊在量子網路方面技術已是遙遙領先全世界。量子網路是由衛星和地面設備組成的網絡,可實現在全球共享量子訊息,這可以為全球訊息作加密。奧地利科學院院長Anton Zeilinger認為,這是量子訊息領域和量子力學基礎領域的先驅,構建未來量子網路的目標之一。量子加密技術對於洲際視訊通訊具有重要里程碑意義。

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