10月4日，瑞典皇家學(xué)院公布2022年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)得主：阿蘭·阿斯佩、約翰·克勞澤和安東·塞林格以表彰他們?cè)凇坝糜诩m纏光子的實(shí)驗(yàn)，確立對(duì)貝爾不等式的違反和開創(chuàng)性的量子信息科學(xué)”的卓越成就。這是量子信息科學(xué)研究者首次獲得諾貝爾獎(jiǎng)。其中，安東·塞林格不僅是中國科學(xué)院院士潘建偉的博士導(dǎo)師、中國科學(xué)院的外籍院士，他一直在積極推動(dòng)國際交流與合作，對(duì)中國量子科技發(fā)展也保持著關(guān)注和支持。

以“墨子號(hào)”為代表的中國力量

一方面，諾貝爾獎(jiǎng)首次授予量子科技領(lǐng)域的研究者是對(duì)量子科技領(lǐng)域的肯定。另一方面，頒獎(jiǎng)委員會(huì)在介紹獲獎(jiǎng)?wù)叩墓ぷ鲿r(shí)，也提到了中國科學(xué)家團(tuán)隊(duì)為此做出的杰出貢獻(xiàn)。

例如，本次獲得諾獎(jiǎng)的塞林格教授，早從1983年開始就一直與中國科學(xué)院、中國工程院等機(jī)構(gòu)定期交流與合作。1997年，塞林格首次實(shí)現(xiàn)量子隱形傳態(tài)的工作，被公認(rèn)為是量子信息實(shí)驗(yàn)研究的“開山之作”，這篇文章的第二作者正是當(dāng)時(shí)作為他學(xué)生的潘建偉。

塞林格還受聘為中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)、南京大學(xué)、西安交通大學(xué)的名譽(yù)教授。他的這次獲獎(jiǎng)，與中國“墨子號(hào)”團(tuán)隊(duì)在衛(wèi)星尺度上證明了他所發(fā)明的技術(shù)密切相關(guān)。

在諾貝爾獎(jiǎng)的官方介紹中，大量引用了中國科大潘建偉團(tuán)隊(duì)的成果與貢獻(xiàn)。此次安東·塞林格獲獎(jiǎng)所列出的量子通信實(shí)驗(yàn)論文，除一篇理論文章之外，其余有安東·塞林格名字的四篇量子通信實(shí)驗(yàn)文章都有著潘建偉的名字，并且均為第一作者或第二作者。此外，后續(xù)還有三篇論文是在“墨子號(hào)”發(fā)射之后中國科學(xué)家做出的相關(guān)工作，“中國團(tuán)隊(duì)的工作共提到了7項(xiàng)”。

例如，塞林格團(tuán)隊(duì)以合作形式參與了中國科學(xué)院主導(dǎo)的洲際量子通信實(shí)驗(yàn)，與中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)潘建偉及彭承志等合作，利用“墨子號(hào)”量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星，實(shí)現(xiàn)距離達(dá)7600公里的洲際量子密鑰分發(fā)，成功舉行了75分鐘的中國科學(xué)院和奧地利科學(xué)院洲際量子保密視頻會(huì)議，并利用共享密鑰實(shí)現(xiàn)加密數(shù)據(jù)傳輸和視頻通信。該成果顯示“墨子號(hào)”已具備實(shí)現(xiàn)洲際量子保密通信的能力。2018年，國際權(quán)威學(xué)術(shù)期刊《物理評(píng)論快報(bào)》以封面論文介紹了這一全球性科技進(jìn)展。

感謝“讓理論成為現(xiàn)實(shí)的人”

值得一提的是，塞林格也是量子通信領(lǐng)域的開創(chuàng)者。他在獲獎(jiǎng)后感謝了“所有讓只存在于理論的實(shí)驗(yàn)變成現(xiàn)實(shí)的人”。在更早前，塞林格系統(tǒng)介紹過他對(duì)于量子通信網(wǎng)絡(luò)實(shí)際應(yīng)用和商業(yè)價(jià)值的看法，并表示“目前中國是領(lǐng)跑者。”

“量子網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)不是面向未來的技術(shù)了。人類用網(wǎng)絡(luò)來交換信息，而量子通信網(wǎng)絡(luò)可以保證通信的安全性。人們想要在城市之間通信，比如在不同的大使館里，就可以建立安全的量子通信網(wǎng)絡(luò)。這在很多對(duì)安全性要求高的通信中都非常有價(jià)值。

我相信會(huì)建成這樣的量子通信網(wǎng)絡(luò)，而且不會(huì)只有一家。中國，可能還有其他國家，包括美國都在建造量子通信網(wǎng)絡(luò)。以后可能還會(huì)有私人企業(yè)參與進(jìn)來。

我相信在很多場(chǎng)合，信息安全都是非常重要的，而且人們?cè)敢飧陡邇r(jià)以保障通信安全。一些高度機(jī)密的商業(yè)談判，比如在航空公司購買商業(yè)航線的談判中，人們就會(huì)希望通信絕對(duì)保密，不會(huì)被競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手知曉本方的出價(jià)。所以說，量子通信技術(shù)有很大的商業(yè)前景，更不用提它的軍事價(jià)值了！

量子通信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展會(huì)像電腦一樣，最初只有三四臺(tái)電腦被用于軍事用途，而現(xiàn)在每個(gè)房間里幾乎都有一臺(tái)電腦。原因有兩個(gè)：首先，技術(shù)進(jìn)步了，它可以實(shí)現(xiàn)很多人們預(yù)想不到的功能；第二個(gè)原因就是價(jià)格下降了。在量子通信領(lǐng)域也會(huì)發(fā)生類似的事情。”

“為量子技術(shù)的新時(shí)代奠定基礎(chǔ)”

諾獎(jiǎng)官方表示，阿蘭·阿斯佩、約翰·克勞瑟和安東·塞林格通過開創(chuàng)性的實(shí)驗(yàn)，展示了研究和控制糾纏態(tài)粒子的潛力。三位獲獎(jiǎng)?wù)邔?duì)相關(guān)實(shí)驗(yàn)工具的開發(fā)，為量子技術(shù)的新時(shí)代奠定了基礎(chǔ)。這也是諾貝爾獎(jiǎng)首次頒發(fā)給量子信息科學(xué)學(xué)者。

阿斯佩、克勞瑟和塞林格的成果為基于量子信息的新技術(shù)掃清了道路，讓不可思議的量子力學(xué)效應(yīng)找到了實(shí)際的應(yīng)用，并造就了一個(gè)龐大的研究領(lǐng)域，包括量子計(jì)算機(jī)、量子網(wǎng)絡(luò)和安全的量子加密通信。

20世紀(jì)60年代，約翰·貝爾提出了以他名字命名的數(shù)學(xué)不等式。這說明，如果存在隱藏變量，大量測(cè)量結(jié)果之間的相關(guān)性將永遠(yuǎn)不會(huì)超過某個(gè)值。然而，量子力學(xué)預(yù)言，某種類型的實(shí)驗(yàn)將違反貝爾不等式，從而導(dǎo)致比其他方式更強(qiáng)的相關(guān)性。

克勞瑟發(fā)展了約翰·貝爾的想法，并設(shè)計(jì)了一個(gè)實(shí)際的實(shí)驗(yàn)。使用該實(shí)驗(yàn)進(jìn)行測(cè)量時(shí)，他通過明確違反貝爾不等式的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，來支持了量子力學(xué)。這意味著量子力學(xué)不能被一個(gè)使用隱藏變量的理論所取代。在克勞瑟的實(shí)驗(yàn)之后，仍然存在一些漏洞。阿斯佩發(fā)展了這個(gè)實(shí)驗(yàn)，用它來彌補(bǔ)一個(gè)重要的漏洞。他在糾纏對(duì)離開其源頭后，切換了測(cè)量設(shè)置，因此當(dāng)它們被發(fā)射時(shí)，之前存在的設(shè)置不會(huì)影響其結(jié)果。利用系列實(shí)驗(yàn)和巧妙的工具設(shè)置，塞林格開始使用糾纏的量子態(tài)，其研究小組已經(jīng)證明了一種叫做量子傳送的現(xiàn)象，這使得粒子間的量子態(tài)轉(zhuǎn)移成為可能。

諾貝爾物理學(xué)委員會(huì)主席安德斯·伊爾巴克（Anders Irb?ck）說：“我們可以看到，獲獎(jiǎng)?wù)咴诩m纏態(tài)方面的工作具有重要意義，甚至超越了有關(guān)量子力學(xué)解釋的基本問題。”

從量子通信到量子計(jì)算，再到量子測(cè)量，每一個(gè)領(lǐng)域我國都進(jìn)行了系統(tǒng)籌劃和布局，才有了量子科技實(shí)現(xiàn)從跟跑、并跑到部分領(lǐng)跑的歷史飛躍，集中涌現(xiàn)出“墨子號(hào)”“濟(jì)南一號(hào)”“九章”“祖沖之號(hào)”等一批重大成果，量子科技發(fā)展體系化能力穩(wěn)步建立。

而量子科技的發(fā)展也在推動(dòng)著產(chǎn)業(yè)化的進(jìn)程。作為率先從事量子技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的公司，國盾量子有幸參與并見證了量子產(chǎn)業(yè)從0到1，反哺科研的過程。公司在量子通信方面，量子保密通信“京滬干線”“武合干線”等骨干網(wǎng)，以及北京、上海、合肥、濟(jì)南等地城域網(wǎng)提供核心器件和技術(shù)保障，為“星地一體”廣域量子保密通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)提供小型化衛(wèi)星地面站產(chǎn)品；在量子計(jì)算方面，參與“祖沖之號(hào)”超導(dǎo)量子計(jì)算優(yōu)越性實(shí)驗(yàn)等前沿科技攻關(guān)，推動(dòng)科技成果轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化；在量子測(cè)量方面，與合作企業(yè)推出光量子雷達(dá)等精密測(cè)量儀器。

未來，我們將繼續(xù)踐行“量子科技 產(chǎn)業(yè)報(bào)國”使命，推動(dòng)我國乃至世界的量子科技及產(chǎn)業(yè)發(fā)展。我們期待也相信，諾獎(jiǎng)舞臺(tái)、世界科技舞臺(tái)會(huì)出現(xiàn)越來越多的中國身影、中國力量。

（綜合自 科技日?qǐng)?bào)、DEEP深科技 、知識(shí)分子、三聯(lián)生活周刊等媒體報(bào)道）