我研制出世界上第一个量子路由器并成功演示!

近日，第十六届量子信息处理国际会议(Quantum Information Processing 2013, QIP2013)在京召开。记者从会议上获悉，我国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。”

量子信息处理国际会议是量子信息领域的顶级国际会议，1998年首次在丹麦奥胡斯大学举办，每年召开一次。今年是该会议首次在中国举办，展示了我国在国际量子信息领域的地位。来自中国、美国、瑞士等国的300余位学者参加了为期5天的会议。大会议题涵盖量子计算的理论问题、量子密码相关领域的热点议题以及其他延伸涉及的相关物理问题。

名词解释：

量子通信保密技术

量子保密通信技术基于量子力学原理，能确保两地之间密钥分配的绝对安全性，从而保证了通信的绝对安全。量子信号在商用光纤上传输的不稳定性是量子保密通信技术实用化的主要技术障碍;而量子信号的绝对安全的路由问题则是实现量子通信网络的主要难题。因此，从根本上解决光纤传输的稳定性问题和光纤网络的量子路由问题一直是国际学术界的两大研究热点和难题。

通信网络

早在2004年，郭光灿院士领导的中科院量子信息重点实验室发明了新型的光学干涉环，从根本上解决了光纤传输的稳定性问题，并在北京与天津之间实现了世界上最远距离125公里商用光纤的量子密钥分配，有力地推进了量子密码技术的实用化。该技术方案已被国际量子密码研究的主要单位和公司广泛采用;2007年3月，郭光灿研究团队发明了量子路由器，解决了量子信号在网络中自动寻址的难题，并北京商用光纤上实现了40公里范围内四用户的城域量子通信网络，完成了世界上首个无中转、任意互通的量子密码通信网络;在国际上首先在实际地下光缆中进行了诱骗态量子密钥分配实验，安全通信距离达到32公里。

量子计算

从理论上讲，一个250量子比特(由250个原子构成)的存储器，可能存储的数达2的250次方，比现有已知的宇宙中全部原子数目还要多。无论在基础理论还是在具体算法上，量子计算都是超越性的。因此，对量子计算的相关研究及量子计算机的具体研制已成为世界科学领域最闪亮的“明珠”之一。比如，美国国防部对此就给予了高度重视，国防高级研究计划署(DARPA)专门制定了名为“量子信息科学和技术发展规划”的研究计划，其对外公开宣称的目标是，若干年内要在核磁共振量子计算、中性原子量子计算、谐振量子电子动态计算、光量子计算、离子阱量子计算及固态量子计算等领域取得重大研究进展。



http://network.51cto.com/art/201301/379154.htm

近日，第十六届量子信息处理国际会议(Quantum Information Processing 2013, QIP2013)在京召开。记者从会议上获悉，我国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。”

量子信息处理国际会议是量子信息领域的顶级国际会议，1998年首次在丹麦奥胡斯大学举办，每年召开一次。今年是该会议首次在中国举办，展示了我国在国际量子信息领域的地位。来自中国、美国、瑞士等国的300余位学者参加了为期5天的会议。大会议题涵盖量子计算的理论问题、量子密码相关领域的热点议题以及其他延伸涉及的相关物理问题。

名词解释：

量子通信保密技术

量子保密通信技术基于量子力学原理，能确保两地之间密钥分配的绝对安全性，从而保证了通信的绝对安全。量子信号在商用光纤上传输的不稳定性是量子保密通信技术实用化的主要技术障碍;而量子信号的绝对安全的路由问题则是实现量子通信网络的主要难题。因此，从根本上解决光纤传输的稳定性问题和光纤网络的量子路由问题一直是国际学术界的两大研究热点和难题。

通信网络

早在2004年，郭光灿院士领导的中科院量子信息重点实验室发明了新型的光学干涉环，从根本上解决了光纤传输的稳定性问题，并在北京与天津之间实现了世界上最远距离125公里商用光纤的量子密钥分配，有力地推进了量子密码技术的实用化。该技术方案已被国际量子密码研究的主要单位和公司广泛采用;2007年3月，郭光灿研究团队发明了量子路由器，解决了量子信号在网络中自动寻址的难题，并北京商用光纤上实现了40公里范围内四用户的城域量子通信网络，完成了世界上首个无中转、任意互通的量子密码通信网络;在国际上首先在实际地下光缆中进行了诱骗态量子密钥分配实验，安全通信距离达到32公里。

量子计算

从理论上讲，一个250量子比特(由250个原子构成)的存储器，可能存储的数达2的250次方，比现有已知的宇宙中全部原子数目还要多。无论在基础理论还是在具体算法上，量子计算都是超越性的。因此，对量子计算的相关研究及量子计算机的具体研制已成为世界科学领域最闪亮的“明珠”之一。比如，美国国防部对此就给予了高度重视，国防高级研究计划署(DARPA)专门制定了名为“量子信息科学和技术发展规划”的研究计划，其对外公开宣称的目标是，若干年内要在核磁共振量子计算、中性原子量子计算、谐振量子电子动态计算、光量子计算、离子阱量子计算及固态量子计算等领域取得重大研究进展。



http://network.51cto.com/art/201301/379154.htm