论文中国科学院院士潘建伟：量子科学催生现代信息技术，该文是有关中国科学院论文如何写和潘建伟和中国科学院院士和催生类毕业论文题目范文.
?量子保密通信可以提供一种在原理上无条件安全的通信方式,所以它能够让网络和信息传输更安全.
?量子计算机有比较好的性能,它可以用在大数据和人工智能等方面.
?某种意义上讲,量子科学可以算信息时代的“”.
上世纪初,随着量子力学的建立,催生出以信息技术为代表的第三次产业变革,X 射线、能源科学、信息科学、生命科学、材料科学都跟量子科学紧密相关.从某种意义上,我们可以说,正是量子科学催生了现代信息技术发展.
随着技术发展,目前遇到两个问题.第一,信息安全.为了实现信息安全,人们用尽了各种方法,但历史经验告诉我们,依赖于计算复杂度的经典加密算法,随着人们计算能力的提高,它都会被.
第二,计算能力问题.随着大数据和人工智能的发展,人们对计算能力的需求日益增大.大数据要把里面的有效信息提取出来需要做大量的计算.发展计算能力,传统的手段就是把计算机集成度提高,并发展更好的软件.但是,目前摩尔定律已经面临着终结.尽管摩尔定律告诉我们,单位面积集成电路上可容纳的半导体晶体管数目每18 个月就会增加1 倍,但是不到10年,这个规律就会停止,会达到原子的尺寸,到原子的尺寸后,数据就不能被很好地定义什么是0、什么是1.
量子科技的发展催生了信息技术,它经过近100年的发展,也为解决上述问题做好了初步的准备.
量子保密通信可以提供一种在原理上无条件安全的通信方式,所以它能够让网络和信息传输更安全；利用量子计算我们可以得到一种超快的计算能力,实现更快的计算速度.利用单位量子,我们可以在原理上实现一种无条件分发,利用没有窃听的密钥进行安全通信.量子计算机有比较好的性能,它可以用在大数据和人工智能方面,比如求解1024变量构成方程组的话,用目前最快的超级计算机大概需要100 年左右的时间,但是利用万亿次量子计算机只需要0.01 秒便完成了.某种意义上讲,量子科学可以算信息时代的“”,所以它的发展非常重要.
我们国家很早就布局了量子科学研究计划.所以,在国际上,我们在量子通信方面走得比较靠前,2012 年量子通信系统已经在北京投入使用.但量子通信存在一个问题,虽然其信号是安全的,但是不能被放大,远距离通信是个瓶颈,所以实现100 公里或者几百公里通信非常难.为了解决这个问题,我们开展了基于自用空间的量子通信技术研究.从2003 年开始,经过十多年的努力,我们于2016 年发射了世界首颗量子科学实验卫星,并开展了相关工作.去年已经取得了比较好的成果,比如点对点的量子密钥分发,去年我们完成的结果是每秒发送1000个密钥,之后是10万个,最近已经达到了50 万个,也就是说在下一代量子通信卫星中我们很快可以实现每秒1兆点对点密钥分发量.我们与奥地利同事合作,于2017 年9月实现了北京、乌鲁木齐、维也纳之间视频加密的量子通信.目前,我们正在与德国、意大利、加拿大、俄罗斯、美国、新加坡同事合作,希望能在全球范围内开展探索构建洲际量子通信的可行性.
在量子计算方面,我们国家也取得了比较好的成果.2012 年,我们让量子计算的容错率由原来的10-5提高到10-2,很好地推动了量子计算的发展.去年,我们在国际上首次实现了光量子计算的原型机,它超越了早期的经典计算机.估计到今年年底,我们利用光量子计算和超导计算的计算能力,在某些特定计算功能上将达到目前最快的商用CPU 处理速度.从这个角度讲,它可能在不久的将来能够比较好地用于优化网络、优化治疗、理解图像.我们希望通过10 到15 年的努力,一方面,能够构建全球化量子网络；另一方面,在量子计算方面,希望能够实现数百个量子比特相关操纵,这样对某些问题的求解大概就能达到目前全球计算能力总和的100万倍.
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参考文献：
1、 潘建伟：让中国量子科学从追随者变超越者 文 谢飞君初见潘建伟院士,戴着边框眼镜的他是很典型的科学家形象 在不同场合听他用通俗易懂的语言畅谈有关量子研究的一切,又会发现他和一般的科研人员不一样,在探究事物本质的热情之外,更有资源整合的智慧,.
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