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中国科大在量子计算研究中获重大突破

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中国科大在量子计算研究中获重大突破
杜江峰小组与香港中文大学刘仁保教授合作论文发表于《自然》
 
近日,中国科学技术大学微尺度物质科学国家实验室教授杜江峰领导的研究小组和香港中文大 学教授刘仁保合作,通过电子自旋共振实验技术,在国际上首次通过固态体系实验实现了最优动力学解耦,极大地提高了电子自旋相干时间。该成果发表在10月 29日出版的国际学术期刊《自然》上。审稿人认为:“该工作有效地保持了固态自旋比特的量子相干性,对固态自旋量子计算的真正实现具有极其重要的意义。”
 
同期《自然》的《新闻与展望》栏目发表的评述文章指出:“量子系统不可避免的信息流失局 限其现实的应用。然而,杜江峰与其同事的研究表明,通过精巧的脉冲控制,使得固态体系环境对电子量子比特的不利影响被降到最小,从而大大减少了量子体系中 量子信息的流失。他们所使用的量子相干调控技术被证明是一种可以帮助人们理解并且有效对抗量子信息流失的一个重要资源,取得的研究进展的重要性在于极大提 升了现实物理体系的性能,从而朝实现量子计算迈出重要的一步。”
 
将量子力学和计算机科学结合并实现量子计算是人类的一大梦想。量子计算的本质就是利用量 子的相干性,而在现实中,由于环境不可避免地会对量子系统发生耦合干扰,使量子的相干性随时间衰减,发生消相干,使得计算任务无法完成。因此,为了使量子 计算成为现实,一个首要急需解决的问题就是克服消相干。
 
经过多年努力,杜江峰研究小组在科技部、国家自然科学基金委、中国科学院、中国科学技术 大学的大力支持下,于今年4月成功建立了目前国内唯一可以同时操控电子和核自旋的实验平台。在此基础上,他们第一次在真实固态体系中开展独立实验,实现了 最优动力学解耦方案。研究人员用最多7个微波脉冲,把一种叫丙二酸的材料里的电子自旋的相干时间从不足二千万分之一秒提高到了近三万分之一秒,这个时间已 经能够满足一些量子计算任务的需要。他们的研究显示,即使在常温下,这样的方案也是可以工作的,这为用固态材料研制出能在室温下使用的量子计算机奠定了基 础。
 
研究人员认为,一旦实际固态体系的各种退相干机制被人们完全了解,高精度的相干控制将更加容易,距离量子计算机的真正实现也不再遥远。
 
《科学时报》 (2009-10-30 A1 要闻)
 

您的帖子被南安布衣于2009-11-07 19:25:11推荐
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于渌院士:“看得见”的量子世界
 
[科学时报 王卉报道]“科学技术的革新,很多都来自物理方面的基础研究,而物理学研究的核心领域之一就是量子物质。”
 
量子科技日益影响我们的生活
 
“上世纪信息时代的发展主要是依靠量子理论和相对论,以及半导体、电子学等的成就,但当时我们对量子世界是被动观察和解释。进入21世纪以后,从某种程度上讲,对于神奇的量子世界,我们也在进入‘看得见’、‘摸得着’、‘可以操控’的调控时代。”
 
日前,在浙江大学召开的以“物质的新状态和量子相变”为主题的2009杭州量子物质研讨会上,中国科学院院士、发展中国家科学院(原称第三世界科学院)院士于渌在接受《科学时报》记者采访时作上述表示。
 
“能源问题非常重要,通过量子物质的研究,我们有望提高超导的转变温度,从而实现能量传输的零损耗。这不仅节能,还能保障传输的稳定性,并且机器不会有发热的困扰。”浙江大学物理系教授、长江学者袁辉球为《科学时报》记者展望量子物质研究利用的一个前景。
 
物理学家把在低温、强磁场、强压力、小尺度等极端条件下,量子效应起决定性作用的材料称为量子物质。
 
近20年来,诺贝尔物理学奖中有一半的获奖项目与量子论和相对论有关,有1/3的获奖项目与极端条件下材料的物理性质有关,而正是量子效应对这些物理性质起到决定性的影响。
 
对此,于渌解释,科学技术的革新,很多都来自物理方面的基础研究,而物理学研究的核心领域之一就是量子物质。
 
“随着科学技术的发展,人类认识微观量子世界的手段正在不断加强。量子物质是发掘新的物 理现象和物理规律的重要源泉。”德国马普固体化学物理研究所所长、德国科学研究联合会原副主席、中德科学中心原德方主席Frank Steglich教授表示。他是世界上第一位发现非常规超导体的著名科学家,今年距他1979年发现重费米子超导刚好30年。
 
英国伦敦大学学院伦敦纳米中心主任G.Aeppli,对量子计算机的发展提出更紧迫的理由:“现在的计算机所使用的电子元件的发展,也许到2016年就接近极限,必须想办法突破。”
 
G.Aeppli对《科学时报》记者表示:“现代医学、气候变化等的研究,都要面对很复杂的模型和数据库,有些利用现有计算机系统处理是比较困难的,而运行速度快、能处理极大数据群的量子计算机,将会对这些研究起到非常好的作用。”
 
极端条件下量子物质科学技术正在成为新世纪重要的前沿科学技术。这一领域研究极端条件下 物质的量子效应,合成功能材料,设计量子器件,实现对量子状态的调控,乃至最终推动现代材料技术、信息技术和能源技术的发展。“量子调控”研究已经纳入我 国中长期科学技术发展纲要指南所确定的四项重大科学研究计划之一。
 
于渌将“量子调控”称为好奇心驱动和国家重大需求驱动下的前沿研究。他表示,国家之所以 这么重视,也在于之前的半导体工业时期我国长期落后,工艺方面缺乏自主知识产权,以致必须花很多钱去买元器件和技术。为了在信息革命的下一步发展中不落 后,我们从现在起就应作原始创新性研究。
 
“由于国家持续支持,中国这方面研究的发展势头很好,进展很快。在量子信息和强关联材料 方面,特别是铁基超导方面,我们的工作成绩也得到国际同行的认可,认为中国推动了这一工作的进展。”香港大学物理系教授、“千人计划”入选者、浙江大学物 理系名誉系主任张富春,在这一点上与于渌有共同的感受。
 
“合作是互利的”
 
在此次会议开幕式上,由浙江大学和美国莱斯大学共同发起创建的浙江大学量子物质国际合作中心宣告成立。
 
“学术交流不仅是提升自己水平的有效方法,同时也可以提高我们的工作在国际上的影响力。”作为长江学者和国家杰出青年基金获得者,浙江大学物理系教授许祝安对《科学时报》记者表示。
 
“这个中心的成立非常及时,是个很好的开端,我们这些同行都非常支持。”于渌表示。他所在的中科院物理所有多位专家参会。
 
“水涨船高。”于渌说,“我国近10年在这一领域的研究整合比较好,大家比较团结。研究需要互相促进。这一领域很好的一点是,学术交流比较充分。”于渌认为,科学上的合作,能够通过互相了解和交流达到优势互补。
 
于渌表示,中国科学在一些方面有进步以后,反过来对美国的发展也是推动。最近,美国的一个报告显示,他们认为在材料的生长方面,美国明显落后于日本,在某些方面也落后于中国。
 
美国Rutgers大学材料理论中心主任、美国科学院院士、美国艺术科学院院士 Elihu Abrahams也为《科学时报》记者列举了量子研究的应用实例:医用核磁共振成像就用到能产生很高磁场而又无能量损耗的超导线圈。不过,目前超导磁铁的 冷却需要使用很昂贵的液氦,而超导等量子物质的研究有望降低其成本。
 
但Abrahams同时强调:“今天,我们作基础科研的人,不是天天盯着去搞应用,通过 基础的、前沿的物理问题研究,希望对人类与自然的关系有更深入的了解。我们是对科学问题感兴趣,是希望发现新现象,以对物理研究有一个很大推动,这个推动 也许在二三十年之后会对人类的发展带来巨大的影响。”
 
“基础研究的应用方向很难预测,就像晶体管的发明,刚开始大家也不知道它有什么用。这也 正是大家为什么要重视基础研究的原因。一定要去探索那些不知道的事情,只有掌握了,才能去调控它。”于渌表示,“比如,此次诺贝尔物理学奖授予了高锟。他 在1966年提出光纤通信是非常大胆的设想,这在当时对很多人来说都是不可接受的。但现在光纤通信得到了广泛应用。”
 
Abrahams同时任浙江大学量子物质国际合作中心顾问委员会主任。虽然以前与中方有 过合作,但这是他第一次来到中国:“以前,人们对中国不是很了解,近年来中国发生了巨变,越来越多的人想知道中国为什么发展这么快,中国的科学为什么发展 这么迅速。我们很愿意与中国合作,不仅是美国人,欧洲人也想与中国合作,因为合作是互利的。”
 
《科学时报》 (2009-11-6 A1 要闻)

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好消息!推荐

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钱老一走,好像我国这几天马上进入顶级先进国家前列,高科技武器天天出,重大科技发现天天有。谁在讽刺!!!!!!!!!

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顶起来!

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不懂,

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就是《造终结者》的那个电脑吗?

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中国的国粹是汉奸,其次才是麻将!
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猛人!

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无语........一声叹息............

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祖国母亲 请给我一个作为中国人的尊严
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中国量子武器揭秘

 

 

     量子武器实际上是一种杀人于无形的武器,如果把它安装在车辆上,任何目标都会被它一扫而亡;如果把它安装在舰艇上,任何目标都会被它一扫而亡;如果把它安装在飞机上,任何目标都会被它一扫而亡;如果把它安装在地球卫星上,就等于每个人的头上都悬着一把无形的杀人刀。如果把它做成炸弹,它还可以引发核电站、核武器、油化工厂、油库、加油站和地下石油、煤炭的剧烈爆炸,人类的恶梦就开始了!如果说量子武器是矛的话,反量子武器就是盾。

 

    量子物理学攻关、试验成功后至少可生产如下武器:

 

 

    一,反物质炮。因为物质是由分子和原子组成,原子是由带负电的电子和带正电的原子核组成,如果由带正电的电子与带负电的原子核组成原子,那么就是反原子,由反原子就可组成反物质。当反物质正物质接触时会产生湮灭效应、放出光子和介子,同时释放出巨大能量,也就是说会爆炸。一毫克反物质与一毫克正物质湮灭时会产生相当于430吨TNT的爆炸力,因此现在的许多科学家都认为反物质武器将是继核武器之后的又一种毁灭性武器。但是要研发反物质炮除了量子物理学基础研究、高能物理研究装置,还得有反物质试验装置。

 

    二,重力波炮。重力波炮是一种量子定向能武器,其原理同样是量子凝缩。由于在宇宙中缺乏媒介,声波、冲击波等无法传播,导致传统的爆炸性武器、包括核武器的效果都大打折扣。而重力波则没有这个限制,因此在宇宙中,定向发射的高能重力波可以很容易做到扩散性杀伤的效果——不悔有点傻了。

 

    三,重力场发生器。其实就是个人造黑洞,挨上一个就什么都没了——继续发傻。

 

    四,反量子武器。反量子武器是个量子防护罩,如果研制成功它就能抵抗所有物理攻击(以后美军打我们只能使用魔法攻击了),听说1996年中国曾试验反量子武器,一个10万吨级的战术核武器在新疆地下试爆,反量子武器挡住了45%的物理攻击。

 

    有人一直讲中国的量子武器,其实,在这一领域起步最早的是德国,二战末,德国中央科学院就开始了量子武器和反量子武器计划的研究和发展,并取得了非常的进展。二战结束后,美国和前苏联分别夺取了部分德国遗留的量子武器和反量子武器资料并深为这种比核武器更具威力的武器所震撼。 

 

    反量子武器虽然不具备直接的攻击力,反量子武器对能量的湮化力可以使目前已知的常规武器及核武器的能量破坏力衰减(理论上反量子武器可以完全湮化所有动能)。简单地说就是一种无敌状态,不承受外界能量攻击,爱因斯坦1942年在相对论中就提出了量子力与反量子力的守衡,美国莱顿国家基础物理研究中心在1964年成功的将氖156原子在次度聚变繁衍反应堆中反量子化。前苏联也一直秘密研究,但一直没有更多的资料。 

  

    中国在1966年开始涉足反量子力学的基础研究,1996年中国在地下核试验中成功地湮化了10万吨战术核武器45\%的能量,由此进一步加大了对此项目的科研投入,据美国国家情报中心得到的最新消息,中国已经成功的把反量子力学武器化,其代号为SS-W2,我相信这是中国防御战略的一部分。

 

    据俄罗斯《总结》周刊报道,俄军在谋划未来战争模式--脉冲战争。俄在研制量子武器,准备从空中保卫国家。总参谋部已作出决定,将建立无线电电子作战部队。报道如下: 

 

    最近俄空军总司令弗拉基米尔·米哈伊洛夫通报说,我军终于可以装备最新式的C-400地空导弹系统了。它在技术性能上超过了美国的"爱国者"导弹系统。但是这一消息大概只会令2005年国际航天展的参加者们感到兴奋,而专家们认为,C-400和C-300导弹系统只能够完成局部任务。 

 

    还有另一种方案,这就是在国家周围密集部署几层这种导弹系统,但费用过于昂贵,财政无法承担。因此专家们认为,应当用非常规方式来解决问题:从空中保护国家。合理程度的太空军事化是不可避免的。现在各大国都拥有不仅可以破坏能源和通讯系统,而且能够影响人们思想的电子手段。而且这种武器的运载工具也多种多样。

 

    


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俄罗斯著名科学家亚历山大·波波夫与其说是无线电的发明者,不如说是无线电电子对抗的奠基人。他第一个认识到对敌人施加脉冲影响的真正价值。从此,对无线电电子对抗学的研究就没有停止过。俄罗斯总参谋部作出了正确的决定:俄国将建立无线电电子作战部队。将从事无线电电子对抗的所有部队都集中在一个兵种中,然而,谁将用必要的设备来装备这个兵种?本刊获悉,政府准备解决这一问题,"防御系统"股份公司将成为研制无线电电子对抗武器的一体化企业。在武器市场上,该公司以生产"伯朝拉-2M"地空导弹系统而闻名,这种级别的武器在国外很好卖,几乎没有竞争对手。
 

    但这不是公司的强项。该公司为了与"伯朝拉"导弹系统配套,开始生产КРТЗ-125-2М电子防护设备,它可以对付各种反雷达导弹,使"伯朝拉"导弹系统几乎坚不可摧。如今电子对抗方面应当成为"防御系统"股份公司的主要优势。在这方面的科学新发现已经足够了,现在主要是技术落实问题,不需要很多时间和资金。例如,在量子无线电电子学方面我国有很大的优势。专家们认为,如果这方面的研究能够成为国家支持的项目,那么到2020年我军装备将不比那些主要大国差,而且还强于它们。专家们不想透露细节,但是明确表示,近期就能够出现被称作量子武器的设备,它属于作战行动的保障装备。外国分析家认为,俄罗斯由于具有自然科学优势,已拥有批量不大的量子武器样品,这是什么呢?这种武器的有效半径是无限的,能够将激光能送达任何地点。此外这种量子技术还可以建立通信系统,以极高的速度向战区传递信息。

  

    中国在量子武器和反量子武器的研究,是极度机密,我相信不会比美国和俄罗斯的技术差。

 

    如果真的不幸,一旦大国间玩命,量子武器可能会最终消灭大国的大部分人类,而反量子武器只能保护一小部分人群,而大国们都将是大废墟而已!

 

    中国的极度秘密武器SS-W2虽然在中国核研究中心研究实验多年已经取得了实用阶段的进展,一直以来美情报机构一直无法详细的了解其性能及威力,由于中国特种情报人员判逃,美情报机构已经初步掌握了SS-W2反量子武器的的研发进程,在这一领域起步最早的是德国,二战末德国中央科学院就提出过发展反量子武器的计划,企图扭转整个战局的关键。

 

    二战结束后美国和前苏联分别获取了部分德国遗留的反量子武器的资料,并深为这种比核武器更具威力的武器的惊人威力所震撼,反量子武器虽然不具备直接的攻击力,可是研究显示反量子武器对能量的湮化力可以使目前已知的常规武器及核武器的能量破坏力衰减(理论上反量子武器可以完全湮化所受动能)简单的说就是一种无敌状态,不承受外界能量攻击,爱因斯坦1942年在相对论中就提出了量子力与反量子力的守衡,美国莱顿国家基础物理研究中心在1964年成功的将氖156原子在次度聚变繁衍反应堆中反量子化,前苏联也一直秘密研究,但一直没有更多的资料。

 

    中国在1966年开始涉足反量子力学的基础研究,1996年中国在地下核实验中成功的湮化了10万吨战术核武器45%的能量,由此进一步加大了对此项目的科研投入,据美国国家情报中心得到的最新消息,中国已经成功的把反量子力学武器化,代号 SS-W2。其技术领先程度超过美国实验阶段模型。


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昨夜西风凋碧树,独上高楼,望尽天涯路......
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振奋。不仅是成果,更是这几位难得的人才。

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