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深化市校院所合作 量子科技赋能未来

来源:太原日报 作者:郝晓炜 2022年10月24日 10:23

  约有20个光学平台、200多件科研设备已进驻太原第一实验室园区并投入使用,太原市政府支持2000万元采购的科研设备即将到位,实验区内的电路改造已基本完工……眼下,山西量子技术与工程研究中心建设项目正紧锣密鼓地推进。项目负责人、山西大学光电研究所所长、量子光学与光量子器件国家重点实验室主任张靖教授对未来充满信心:“建设量子技术与工程研究中心是经济社会发展的大势所趋,中心建成投运后,将会带动我省量子科技的长足发展,创造非常可观的经济效益和社会效益。”

  使命召唤

  量子科技是当今世界最前沿的研究领域之一。其基础理论量子力学的创立,是人类探索微观世界的巨大成果,极大地推动了科学与技术及社会的进步,先后催生了原子能、激光、半导体、核磁共振、超导和全球卫星定位等技术,直至形成了以计算机和互联网为基础的信息社会,改变了人类社会的观念和生活。进入21世纪,第二次量子科技革命的浪潮即将来临,会催生量子计算机、量子通信和量子测量与传感等一大批新技术,从根本上改变和提升人类获取、传输、处理信息的方式和能力。刚刚揭晓的2022年诺贝尔物理学奖,授予了三位量子领域的科学家,以表彰他们在量子纠缠与量子科学方面的开创性工作。当前,世界各国竞相在这些领域投入人力物力,进行重大项目部署。

  2020年5月,习近平总书记在视察山西时提出“要在新基建、新技术、新材料、新装备、新产品、新业态上不断取得突破”的重大要求,为山西转型发展指明了前进的方向。

  我省将建设量子技术与工程研究中心列入了政府工作报告,大力推动量子科技发展,力争在新一轮科技革命和产业变革中抢占先机,实现基础研究和应用研究相互牵引、双向互动,让科研成果变成产品,形成产业。

  家底雄厚

  深秋时节,寒风瑟瑟、落叶飘零,而山西大学量子光学与光量子器件国家重点实验室里,却是一派热火朝天的繁忙景象。无尘化实验楼里,工作人员正在为手头的科研项目忙碌着。

  山西大学是我国最早从事量子科技研发的单位之一,也是为数不多拥有研究量子科技的国家重点实验室的高校。多年来,该实验室在量子科学的基础研究方面取得了一系列重大成果,发展了以高质量激光器为代表的系列高新技术,尤其是在连续变量量子信息、量子模拟、量子精密测量、量子光源等方面形成了明显的优势与特色,如:彭堃墀院士研究组完成的“全固化单模单频绿光激光器”获2002年度国家技术发明二等奖,谢常德教授研究组完成的“纠缠态光场及连续变量量子通信”获2006年国家自然科学二等奖,张靖教授研究组完成的“基于超冷费米气体的量子调控”获2020年度国家自然科学奖二等奖。

  根据国家和山西省对量子科技发展的重大部署,我市积极行动,依托山西大学量子光学与光量子器件国家重点实验室现有优势和技术成果,在太原市第一实验室内新建山西量子技术与工程研究中心。

  “目前,中心虽没有正式挂牌,但陆续已有科研团队进驻。现有3个实验室已投入使用,12名工作人员带领其研究生常驻园区。”张靖教授介绍,先期进驻园区的科研组主要研发极窄线宽、极高功率、极短脉宽、极宽光谱、极低噪声的高端激光器及量子器件,同时推进高性能激光器及量子光源先进制造与产业化。本月还会有3个科研组进驻园区展开工作。

  未来可期

  量子技术与工程研究中心将在先进材料、量子通信、量子精密测量、量子计算机等前沿科技领域展开研究,推动应用基础研究、高新技术研发和成果的产业化,实现人才链、创新链和产业链的一体化布局,着力解决“卡脖子”问题,加快我国量子科学和高新技术的发展。

  其中,要建设先进激光装备制造创新平台,发展全新的以固体激光技术为基础的大功率紫外及深紫外激光等技术,开发多功能、可调控光量子器件。建设混合型量子网络与通信创新平台,实现各种量子资源器件的制备及转化,推进量子加密路由器、光交换机等高性能量子通信产品的制造及产业化。还要围绕量子精密测量与传感创新平台展开深度研究,突破与导航、环境监测、医学检验等领域密切相关的一系列量子精密测量关键技术,研制一批重要的量子精密测量设备……

  张靖教授表示:“我们会努力把中心建成国际先进的量子科技应用基础研究中心、高技术转化基地和产业化平台;打造体系化、高层次量子科技人才培养平台,抢占世界量子科技的制高点;大力支撑我省高新技术产业发展,推动量子科技成为我省发展新优势,服务国家重大需求和地方经济发展。”

(责编:张凯)