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虽攀险峰,但最美的风景也在那里|潘建伟团队两名科研人员忙碌的一天

2019/9/11 22:40:07

虽攀险峰,但最美的风景也在那里|潘建伟团队两名科研人员忙碌的一天

10月13日上午9点,秀浦路99号。中科院量子信息与量子科技创新研究院(以下简称创新研究院)朱晓波教授,红肿着眼睛出现在了办公室。他刚从杭州出差回来,没睡上几个小时,眼睛有些过敏。就在11日,创新研究院与阿里云在杭州合作发布了量子云计算平台,今年年底基于10个超导量子比特的量子计算将上线,免费接受用户的计算需求。

 

朱晓波顾不上休息,要到实验室再去看一看才放心。今年5月,创新研究院院长潘建伟教授及其同事陆朝阳、朱晓波等,联合浙江大学王浩华教授研究组,实现了当时世界上最大数目(10个)超导量子比特的纠缠。为确保今年年底基于10个超导量子比特的量子计算能顺利上线,打通科研到应用之路,朱晓波近来一直忙着做稳定性测试。“用户的计算需求是千变万化的,这就好比一台洗衣机,原来能洗涤即可,现在需满足甩干、烘干等功能。以前在实验室场景下,可能只需工作20分钟,要解决用户需求可能需连续工作12小时,这些都对量子计算的长时间稳定性提出了要求。”

 

就在不久前,IBM向公众开放了可以使用16量子比特的量子云计算平台。创新研究院的团队是否也有新的发力点?朱晓波带着记者来到了另一个实验室。这里的科研人员正致力于20个超导量子比特样品的设计、制备和测试。“诺贝尔物理学奖获得者安德森曾经说过more is different(多即不同),从10个到20个,远非数字的变化那么简单,还有很多难题需要去攻克,所以我们不敢有丝毫懈怠。”

科研人员在实验室工作

 

告别朱晓波,记者在创新研究院转了一圈,感觉有点“冷清”,因为潘建伟教授及其团队成员多数都在出差。记者见到任继刚副教授时,他正在电脑上购买机票,下周他也要去西安和阿里出差。而他手头上还在为即将召开的量子通信网络技术研讨会做准备。大家都在一如既往的忙碌中迎接十九大的召开。“遇到大型实验,一年有一半时间都在出差,早就习惯了。”有一次,在海拔5千多米的阿里量子通信地面站,他和同事们差不多呆了8个月。

 

从2005年起,当时还是一名博士研究生的任继刚就跟着潘建伟教授和彭承志教授研发量子卫星。去年8月16日,我国自主研制的世界上第一颗量子科学实验卫星“墨子号”发射升空。原本打算做两年实验,实际上只用了半年,就提前实现全部三大既定科学目标。

 

眼下,量子卫星还有将近一年在轨寿命,研究团队早在今年三、四月就开始探索如何补偿大气对光信号的传输影响。“从地球上看,星星‘眨眼睛’正是由于大气的扰动,同样,光经过大气时也会发生变化。尽管这一变化对于现在接收信号影响不大,但未来5年可能还会再发射卫星,需要未雨绸缪。打个比方,现在地面接收卫星信号只需要聚焦在一个拳头大小,未来可能就需要聚焦到一个米粒大小,那时就会有影响。”

任继刚(左)在和同事讨论实验细节

 

“现在整颗量子卫星重达600多公斤,如果只做密钥分发,我们想把它降低到100多公斤。”任继刚介绍,如果量子卫星要实现商用,就要降低成本。一方面是光源的小型化,未来甚至会集成在一个芯片上。另一方面是地面接收望远镜,也在考虑对其进行小口径集成化。

 

不断地解决科学问题,觉得难吗?“其实每次拿到一个新实验,起初都觉得好难。”任继刚说,12年前,他在八达岭参与16公里的量子隐形传态工作,用了两三年时间。现在如果再做这个实验,也许只需三五月吧。

 

这正是科研工作的魅力所在吧,需攀险峰,但最美的风景也在那里。

 

内文图:海沙尔 摄影