中美科学家呼吁克服偏见加强合作

<正>2019年2月中旬,在美国首都华盛顿举办的,以"科学超越界限"为主题的美国科学促进会年会上,中国"墨子号"量子科学实验卫星团队因实现千公里级的星地双向量子纠缠分发,获颁该组织2018年度纽科姆·克利夫兰奖。该项目未来计划与意大利、俄罗斯、瑞典和南非等国     

基于量子化、芯片化的先进计量测试技术发展动态

计量是国家质量基础的重要组成部分,产品质量的提升离不开科学、精准的计量。工业发达国家极为重视计量测试技术的发展。通过搜集、整理量子效应计量、芯片级计量等国内外大量文献资料,归纳分析了近年来国外先进计量测试技术发展动态与趋势。以量子技术和基本物理常数为基础建立量子计量基标准,将大幅提高测量准确度和稳定性,结合量子效应的微加工技术实现芯片尺度的测量等,微纳尺度计量技术也在科学研究、精密测量、智能制造等领域得到广泛应用。本文可为我国计量技术发展提供借鉴。     

量子科学实验卫星射频信道物理层设计

量子科学卫星有效载荷激光链路需要有一条上下行射频高速通信链路作为激光链路的量子秘钥分发途径.构建了量子科学卫星上下行射频链路的物理层硬件和算法,该链路采用符合CCSDS频谱规范的SRRC-OQPSK作为上行调制类型,上行速率达到1.024Mbit·s-1,下行采用SRRC-OQPSK和GMSK调制,速率达到4Mbit·s-1.经过与多个地面站的对接试验测试,结果表明数传通信机的载波捕获灵敏度优于-100dBm,数据解调灵敏度优于-98dBm,AGC（自动增益控制）能力大于43dB,在-96dBm接收信号电平条件下的实际传输误码率优于1×10-9.在轨试验验证证明,射频信道物理层设计方案满足量子科学实验任务要求.      

ESA与欧盟合作建设欧洲量子通信网络

<正>2019年4月9日,在欧盟数字日会议上,ESA和欧盟委员会通信网络、内容和技术总司(DG Connect)在欧盟委员会内部市场、工业、企业家和中小企业总司(DG Grow)代表的见证下,就合作设计欧洲量子通信网络签署技术协议。这标志着欧洲向建设高度安全的泛欧洲量子通信基础设施迈出了第一步。根据协议,量子通信基础设施地面部分将由DG Connect负责开发一系列量子通信网络,将机构用户     

空间科学战略性先导科技专项引领中国空间科学发展

<正>空间科学战略性先导科技专项(以下简称空间科学先导专项)旨在加深对宇宙和地球的理解,通过自主和国际合作科学卫星计划,寻找空间科学领域新发现,并取得新突破。在"十二五"期间,空间科学先导专项部署了以下项目:"硬X射线调制望远镜"(HXMT)、"量子科学实验卫星"(QUESS)、"暗物质粒子探测"(DAMPE)卫星、实践-10(SJ-10)返回式科学实验卫星、"夸父"(KUAFU)计划、空间科学背景型号项目和空间科学预先研究项目。     

基于先进量子测量技术的雷达发展动态

传统雷达方案是基于电磁波信号传输理论,通过探测空间中物体反射的电磁波回波信号,来实现目标定位及其他参数的测量。相比于传统雷达方案,量子技术框架下的量子雷达方案旨在提高雷达探测精度和反应速度,同时在抗干扰能力和反隐身功能等方面也具有更加明显的优势。该雷达发展动态研究阐述了量子技术的原理、发展及量子测量技术在雷达中的应用研究动态,着重叙述国内现有最新基于先进量子测量技术的三种量子雷达技术方案,通过案例分析其原理,为未来量子雷达的进一步发展提供可以借鉴的新思路。     

量子力学:从原理到应用——深度解读中国首颗量子科学实验卫星

正中国首颗量子科学实验卫星"墨子"号,8月16日凌晨在酒泉卫星发射中心由长征二号丁运载火箭发射升空。什么是量子卫星?这颗量子科学实验卫星是干什么用的?请听中国科学技术大学物理学博士林梅为您解读。——编者文章来源:知识分子(微信公号:The-Intellectual)·"如果能弄明白为什么会有量子纠缠,我立即死都愿意。"中国科学技术大学物理学教授潘建伟不久前在央     

量子导航定位系统中的捕获和粗跟踪技术

量子导航定位系统需要借助于空间量子卫星信息通信系统来进行信号的捕获、跟踪和对准(acquisition,tracking and pointing,ATP).ATP系统是空间量子卫星信息通信的重要组成部分,涉及到量子通信链路的建立以及中断通信链路的恢复;粗跟踪和精跟踪的相互配合,可以确保通信双方处于通信状态,达到期望的信号跟踪性能.本文详细阐述用于量子导航定位系统的空间量子卫星通信的捕获阶段和粗跟踪的相关技术,重点分析捕获阶段中的初始指向技术、扫描技术、捕获阶段的精度及其性能,以及粗跟踪阶段的精度及其性能指标等关键技术.     

生物体内的量子世界

正没有几个人真的了解诡异的量子物理学世界,但这并不妨碍我们的身体利用量子特性。要说哪一门学科完美地概括了科学的艰涩难懂,一定非量子物理学莫属。科学家告诉我们,量子世界中的微观居民以看似不可能的方式活动:它们可以同时出现在两个不同的地方,或者瞬间移位。唯一令人欣慰的是,这些奇怪的量子行为对我们所知的宏观世界并没有什么影响。在我们的世界里,一统天下的是     

萨里造出首个静地卫星平台

<正>英国小卫星制造商萨里卫星技术有限公司(SSTL)宣布完成其首个静地卫星平台的建造工作。该平台将供"欧洲通信卫星量子"使用。这颗卫星将配备一款可在轨更改配置的有效载荷,能够在轨改变覆盖区、带宽、功率和频率,从而能在任何轨位上有效使用,被欧空局喻为"变色龙"。萨里称,平台现将从其位于英国吉尔福德的设施转往其母公司空客,在法国图卢兹开展总装测试。     

用半导体量子环构建量子计算机

正近日,来自中国科学院等多家科研单位的中国科学家联合发表关于最新量子计算研究的论文,提出了以半导体量子环构建量子计算机的理论设想,提供了一种新的可行的量子比特实现方式。量子计算机通过叠加和纠缠的量子现象来实现计算力的增长。量子叠加使量子比特能够同时具有0和1的数值,可进行"同步计算";量子纠缠使分处两地的两个量子比特能共享量子态,创造出超叠加效应。理论上,拥有60个量子比特的量子计算机可瞬间实现     

黑洞不是洞

<正>广义相对论预测了黑洞的存在,却留下了信息佚失的矛盾。现在好了,利用量子效应也许能避免黑洞形成,以密度极高的天体"黑星"取而代之。黑洞成为大众文化的一部分已有数十年了,在电影《星际迷航》中,     

墨子号在国际上率先实现千公里级量子纠缠分发

<正>中国科学院网站2017年6月16日报道,墨子号量子科学实验卫星在国际上率先实现了千公里级星地双向量子纠缠分发,并在此基础上实现了空间尺度下严格满足爱因斯坦定域性条件的量子力学非定域性检验,在空间量子物理研究方面取得重大突破,这一成果以封面论文的形式发表于Science。星地量子纠缠分发作为卫星的三大科学实验任务之一,是国际上首次在空间尺度上开展的量子纠缠分发实验。墨子号量子科学实验卫星过境时,同     

基于量子增强的光学测量技术综述

量子技术赋予科学家直接操纵光子的能力,与传统的光辐射体系相比,测量精度得到了飞跃性的提升。但是,这种测量的精度极限在哪里?能否实现准确度更高的测量?针对上述问题,从量子测量理论切入,综述了近年来相关研究对量子测量不确定度极限的探索,并对其中涉及到的具体技术方法给出简明阐述,回顾了与计量学相关的量子光学基本工具和技术,描述实现量子增强光学测量的主要协议和策略,并总结了该领域的主要实验成果和突破。最后,探讨了为推动量子光学计量技术,未来仪器领域应重点发展的重点方向。     

“2023量子计量高端论坛”征文通知

为贯彻创新驱动,质量强国等国家发展战略,落实“十四五”国防军工计量发展指导意见,持续推动国防军工计量高水平自立自强,支撑年度计量科研项目指南与量子计量专题规划编制工作,加强量子计量理论与技术探索研究,推进高端量子仪器国产化研发,建立高水平量子计量学术交流平台,展示军工量子计量科研成果。“2023量子计量高端论坛”拟定于2023年5月中下旬召开。     

英国和新加坡将联合实施空间量子密码学项目

<正>英国政府网站报道,英国和新加坡于2018年10月27日宣布,将合作研发基于立方体卫星的量子密钥分配(QKD)技术平台并进行飞行验证,项目耗资1000万英镑(约合8860万人民币)。目前,全球99%的数字通信依赖公钥访问算法,但众多网络攻击事件证明该算法存在安全漏洞。量子密钥分配技术提供了迄今为止最安全的加密技术,不仅可以显著降低信息泄露风险,还可以无缝集     

基于金刚石氮-空位色心的温度测量技术

量子信息科学的高速发展推动了量子传感技术的研究,产生了很多重要成果,在精密测量领域产生了重要的影响。基于固态金刚石NV色心电子自旋探测的传感技术,可溯源至基本量子物理规律,在磁场、电场、温度、压力等传感领域的计量标准方面有重要的研究价值。金刚石NV色心优异的性质,使得严苛环境下可靠、稳定、高精度的传感应用成为可能。以其在温度测量领域上的应用为例,重点介绍最近十年来NV色心自旋探测原理和方法的发展,并结合最新的研究成果,论述固态量子温度计量的重要研究意义。     

美国众议院召开空间科学十年调查听证会

<正>2019年6月11日,美国众议院科学、空间与技术委员会空间与航空小组委员会召开"发现空间前沿:探讨NASA科学任务"听证会,听取了关于美国国家科学院系列空间科学十年调查报告的情况。美国国家科学院约每十年组织相关领域专家开展十年调查,针对NASA的空间科学计划,形成天体物理学、行星科学、空间地球科学与应用、太阳和空     

量子通信技术发展现状及应用

信息的安全传递是人类千百年来的梦想之一,但计算能力的迅猛提升已经让传统加密技术变得越来越脆弱。特别是20世纪70年代以来,量子计算概念的提出及其初步演示验证,更如同在传统密码安全性上方高悬的"达摩克利斯之剑",随时威胁着传统通信系统的安全。量子通信的问世,重新点燃了建造"绝对安全"通信系统的希望。以美国为代表的世界主要军事强国把量子科技列为国家战略性发展领域,视其为继微电子信息之后,极有可能引发军事、经济、社会领域又一次重大革命的关键技术。     

量子软件

当物理学家们为制造量子计算机的硬件而努力奋斗的时候,这些量子计算机的软件设计已经取得了很大的成功。美国新泽西州默里山光辉技术公司的一位理论物理学家,设计量子软件的洛夫·格罗弗表示:“如果今天我们有一台量子计算机的话,那么我们已有了像传统计算机一样有威力的软件,使量子计算机能够解决许多问题,并且有能力来完成更有难度的任务。”不过,量子软件的设计也并不容易。这种量子算法有超级强大的运算能力,可同时完成许多数字的相同计算,所以在量子算法中你不得不完全保持并行计算的技巧。同样,人们需要的是最后得出的答案,而不是一…