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2013年03月12日 16:12
来源：中国航空报
我国日前在全量子网络研究领域取得关键技术突破，研制出世界上第一个量子路由器并在实验室成功演示。
量子路由器是全量子网络中一个重要的量子器件。该研究基于973计划重大科学问题导向项目全量子网络项目，由著名计算机专家、图灵奖得主、清华大学交叉信息研究院教授姚期智领军。据悉，前不久，姚期智团队首次在实验中演示了全量子路由器，实现了量子控制信号控制量子信号所经的路径。美国《连线》杂志称，科学家利用基于纠缠光子的量子路由器展示量子网络，清华大学的科研人员建造了世界上第一个量子路由器。
据了解，在全量子网络项目中，姚期智团队采用基于离子阱的全量子网络方案。在全量子网络、离子阱量子存储器和计算节点、远程离子纠缠等方面开展研究工作并有很好进展。量子网络对于量子通信、大型量子计算的实现具有至关重要的作用。他透露，将在未来两年建成基础性全量子网络雏形。此外，他的团队还基于离子阱技术，提出一种实现新型的时空晶体的方案，即使在能量最小态，这个晶体也会永远转动。来自美国的诺贝尔物理奖获得者维尔切克称：“这一工作探索了一种新的物质形态，可能会带来出乎意料的研究方向。”
中国量子技术再获突破 实现世界最佳单光子源
本报讯（记者蒋家平）2月4日，英国《自然》子刊《自然—纳米技术》以长文形式，发表了中国科学技术大学教授潘建伟、陆朝阳等人关于量子点脉冲共振荧光确定性高品质单光子源的研究工作。这是我国量子点光学量子调控领域发表在《自然》系列期刊上的第一篇论文。
量子点是一种通过分子束外延方法制备的纳米晶体，又被称为“人造原子”，可以为量子保密通信和光学量子计算提供理想的单光子源。此前，美国加州大学、斯坦福大学和英国剑桥大学等研究组实现了基于非共振激发量子点产生的单光子源。然而，由于单光子发射时间抖动、激子退相干等，不可避免地引起光子品质下降，光子全同性只能达到70%左右，无法进一步应用于可扩展量子信息处理。
要发展能够真正实用化的光量子信息技术，关键技术之一是实现确定性的高品质单光子源。为此，微尺度物质科学国家实验室的潘建伟、陆朝阳等在国际上首次发展了一套新颖的量子点脉冲共振光学激发、多重滤波技术，显著消除了消相干效应，解决了单光子源的确定性和高品质这两个基本问题。
实验产生的单光子源信噪比超过300：1，二阶关联函数小于1.5%，光子全同性优于97%，这些技术指标使得中国在这一领域的研究跻身世界前列，为可扩展光学量子计算和基于自旋的固态量子网络的实现奠定了基础。审稿人称赞这是一个“令人惊喜的高质量实验”。
中国量子芯片又破世界纪录 实现最快量子逻辑门
由摩尔定律推算，大概到2020年，每个晶体管将小到只有一个电子。（资料图） 中新社合肥2月4日电 (记者 吴兰)记者4日从中国科技大学获悉，中科院量子信息重点实验室郭国平教授半导体量子芯片研究组及其合作者又破世界纪录，通过实验成功实现世界上最快速量子逻辑门操作，取得半导体量子芯片研究的重要突破。
众所周知，世界上第一台计算机埃尼亚克占地170平方米，功率达174千瓦，可是其运算速度还不如普通计算器。随着半导体产业的飞速发展，电子产品的尺寸越来越小，晶体管集成度越来越高，单个晶体管的尺度也越来越小，由尺寸效应等导致的量子效应也越来越明显。
据介绍，由摩尔定律推算，大概到2020年，每个晶体管将小到只有一个电子。此时单个电子的运动将满足微观世界中量子力学的物理规律。信息的这种量子化趋势将极大地影响未来信息处理中的编码方式、运算规律和读取方式等各个环节，甚至彻底改变目前半导体信息产业的格局。
郭国平教授介绍，研究组从可大规模集成化的半导体单电子晶体管的设计制备出发，在砷化镓铝异质结中制备出一种集成了双路量子探测通道的栅型双量子点复合结构，并且通过调节加载在栅电极上电秒冲的高度和宽度，成功实现了世界上最快速的皮秒量级单比特超快普适电控量子逻辑门，比国际上公开报道的电控半导体逻辑门的运算速度提高近两个数量级，相关研究成果发表在最新一期权威学术期刊《自然通讯》上。
更快和更大规模的集成始终是芯片技术的核心梦想。郭国平教授说，更快的量子逻辑门操作，才有可能将量子计算从小规模的实验室演示推向真正的实用化。
中科院已启动量子科学实验卫星、夸父计划等工程
中新社北京1月21日电 (记者 孙自法)中国科学院院长白春礼院士21日在北京表示，该院战略性先导科技专项的空间科学专项方面，已经启动硬X射线探测卫星、量子科学实验卫星、暗物质探测卫星、返回式科学试验卫星和夸父计划卫星的工程研制。
他说，这5颗卫星研制的“平台建设都在紧锣密鼓地进行”。其中，硬X射线探测卫星、量子科学实验卫星已进入初样研制阶段。
在当天举行的中科院2013年度工作会议上，白春礼做报告时对中科院战略性先导科技专项的其他专项也予以介绍：干细胞专项在细胞谱系发生、功能细胞获得、分化与转分化方面取得重要进展；先进核能专项完成加速器基本设计方案、靶的物理设计和次临界堆初步设计；碳收支认证专项在中国能源消费与水泥生产碳排放总量、气溶胶历史排放、百年温度观测序列等方面取得一批关键结果。
同时，中科院还启动低阶煤清洁高效梯级利用关键技术与示范、面向“感知中国”的新一代信息技术研究以及量子系统的相干控制、脑功能联结图谱研究、青藏高原多层圈相互作用及其资源环境效应、大气灰霾追因与控制、超导电子器件应用基础研究等7个先导专项。
白春礼透露，在大亚湾中微子实验世界首次发现第三种中微子振荡模式的基础上，中科院今年将启动大亚湾中微子实验二期，希望二期工作能够再次取得世界领先的新成果
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发表于 2013-3-16 13:47:32
