作為國(guó)際量子信息學(xué)界的一次盛會(huì)，2009年亞洲量子信息科學(xué)國(guó)際會(huì)議(AQIS '09)日前在南京郵電大學(xué)舉行。
一批世界頂級(jí)科學(xué)家應(yīng)邀出席，他們中間有首次提出量子隱形傳態(tài)思想和第一個(gè)量子密鑰分配協(xié)議（BB84協(xié)議）的IBM研究機(jī)構(gòu)科學(xué)家Charles Bennett教授，有提出能輕易攻破目前廣泛使用的RSA公開(kāi)密碼體系并因此震驚整個(gè)國(guó)際學(xué)術(shù)界的著名量子并行算法——Shor算法的麻省理工學(xué)院教授Peter Shor，有提出量子純粹狀態(tài)信道編碼定理的布里斯托大學(xué)教授Richard Jozsa，以及維也納大學(xué)教授Anton Zeilinger、加州理工學(xué)院教授Kerry Vahala、中國(guó)科學(xué)院院士郭光燦、密歇根大學(xué)教授Lu-Ming Duan等。
各國(guó)專家圍繞大會(huì)主題“量子信息科學(xué)與技術(shù)”展開(kāi)研討，主要議題有：量子計(jì)算、量子算法和復(fù)雜度；量子信息論；量子糾錯(cuò)編碼和容錯(cuò)，門限；量子光學(xué)，NMR和固態(tài)技術(shù)；量子處理器和量子計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)；量子編程語(yǔ)言和語(yǔ)義；量子信號(hào)處理等。
量子信息學(xué)是物理學(xué)與信息學(xué)交叉融合產(chǎn)生的新興領(lǐng)域，其研究涉及物理、計(jì)算機(jī)、通信、數(shù)學(xué)等多個(gè)學(xué)科，為信息科學(xué)的發(fā)展提供新的原理和方法。量子信息技術(shù)有望在運(yùn)算速度、信息安全、信道容量等方面突破傳統(tǒng)信息系統(tǒng)的極限。量子密碼通信產(chǎn)品有其獨(dú)特的性能，因其無(wú)法破譯，量子通信加密與傳統(tǒng)密碼相比具有明顯的優(yōu)越性。記者從大會(huì)獲悉，量子信息科學(xué)與技術(shù)的應(yīng)用不再遙遠(yuǎn)，其試驗(yàn)性應(yīng)用在國(guó)際和國(guó)內(nèi)都已出現(xiàn)。
2009年，由郭光燦領(lǐng)導(dǎo)的研究團(tuán)隊(duì)在蕪湖市建成了世界上第一個(gè)“量子政務(wù)網(wǎng)”，并投入試運(yùn)行。值得自豪的是，該網(wǎng)采用了我國(guó)具有全部知識(shí)產(chǎn)權(quán)的單向量子保密通信方案和設(shè)備，融合了國(guó)際上現(xiàn)有的三種組網(wǎng)技術(shù)，可以完成任意兩點(diǎn)之間絕對(duì)保密的通信過(guò)程，不僅可以實(shí)現(xiàn)保密聲音、保密文件和保密動(dòng)態(tài)圖像的絕對(duì)安全通信，還能滿足通信量巨大的視頻保密會(huì)議和大量公文保密傳輸?shù)男枨?。其所使用的核心器件和設(shè)備，包括最關(guān)鍵的光電調(diào)制芯片，全部為我國(guó)自主研發(fā)或與國(guó)內(nèi)單位聯(lián)合研制，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化。這是我國(guó)科學(xué)家在實(shí)用化量子通信領(lǐng)域取得的又一國(guó)際領(lǐng)先的研究成果，標(biāo)志著量子通信從實(shí)驗(yàn)室走進(jìn)了日常生活。
可以展望，在不久的將來(lái)，商用密碼的保密水平將提高到一個(gè)較高水平，個(gè)人隱私將會(huì)得到更好的保護(hù)，如涉及老百姓切身利益的銀行密碼、證券密碼，甚至雙方的語(yǔ)音通話等。
科學(xué)家預(yù)測(cè)，量子信息領(lǐng)域最接近應(yīng)用的一批產(chǎn)品將有量子密鑰分配器、量子精確測(cè)量?jī)x和量子模擬器等。量子密鑰分配器是量子科學(xué)研究產(chǎn)生的第一個(gè)產(chǎn)品，但它必須克服通信距離的限制。為了破除限制，還需要高效低噪的單光子計(jì)數(shù)器。量子科學(xué)研究第二個(gè)可能使用的產(chǎn)品是量子精確測(cè)量?jī)x，它可以用來(lái)改進(jìn)GPS的測(cè)量精度，提高基礎(chǔ)物理實(shí)驗(yàn)的精度等。第三個(gè)接近于使用的系統(tǒng)可能是量子模擬器，它可以用來(lái)解決天氣、氣候、交通管制、凝聚態(tài)物理中的多體復(fù)雜問(wèn)題，而這是傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)不能解決的。第四個(gè)可能應(yīng)用的產(chǎn)品是量子中繼器，如果在全球范圍內(nèi)建立量子密鑰分配網(wǎng)絡(luò)，中繼器是必要的。
目前，量子信息研究中最困難的是量子計(jì)算機(jī)，因?yàn)榱孔佑?jì)算機(jī)的實(shí)現(xiàn)需要量子算法、量子計(jì)算模型、量子糾錯(cuò)機(jī)制和硬件等各個(gè)方面的突破性進(jìn)展。盡管科學(xué)家在實(shí)驗(yàn)和理論上都取得了一些成果，但這些研究仍然處于非常早期的階段。不過(guò)，最終量子計(jì)算機(jī)將被用來(lái)解決現(xiàn)在計(jì)算機(jī)解決不了的問(wèn)題。
郭光燦認(rèn)為：“中國(guó)在量子密碼方面不差技術(shù)。在量子計(jì)算機(jī)硬件的基礎(chǔ)性研究方面要瞄準(zhǔn)其核心技術(shù)，尋找突破口，爭(zhēng)取在未來(lái)的后摩爾時(shí)代不落后?！彼麧M懷信心地對(duì)記者說(shuō)：“在不到10年的時(shí)間里，我國(guó)量子密碼技術(shù)就達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，量子密碼技術(shù)產(chǎn)業(yè)有望成為社會(huì)服務(wù)新的增長(zhǎng)點(diǎn)?！彼麑?duì)記者表示，從這次大會(huì)上可以看到，在量子信息研究領(lǐng)域，已經(jīng)有了中國(guó)的聲音。該會(huì)議繼2006年后再次在中國(guó)舉辦，也正是基于國(guó)際上對(duì)中國(guó)在該研究領(lǐng)域工作的認(rèn)可。
據(jù)介紹，亞洲量子信息科學(xué)會(huì)議（AQIS）是關(guān)注世界量子信息科學(xué)最新進(jìn)展的國(guó)際會(huì)議，每年舉辦一次，迄今已舉辦9屆，主要在中國(guó)、日本、韓國(guó)召開(kāi)，每屆會(huì)議均邀請(qǐng)量子信息科學(xué)和技術(shù)領(lǐng)域的國(guó)際著名學(xué)者作大會(huì)報(bào)告，具有深遠(yuǎn)的影響和感召力。AQIS會(huì)議第一次在中國(guó)舉辦是2006年由中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)量子信息國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室承辦，在北京舉行；今年是AQIS會(huì)議第二次在中國(guó)舉辦，AQIS組委會(huì)經(jīng)過(guò)慎重考慮，選擇由南京郵電大學(xué)承辦。
據(jù)了解，上世紀(jì)90年代當(dāng)量子信息科學(xué)在國(guó)際上剛剛興起，南京郵電大學(xué)就投入到這個(gè)新興領(lǐng)域的研究行列之中，是國(guó)內(nèi)較早開(kāi)展量子信息學(xué)研究的高校之一。作為國(guó)家重點(diǎn)（培育）學(xué)科“信號(hào)與信息處理”中的一個(gè)新穎研究方向，量子信息技術(shù)和量子通信的研究及其學(xué)科建設(shè)，在南京郵電大學(xué)得到了重點(diǎn)支持和發(fā)展。該校正在建設(shè)“量子通信實(shí)驗(yàn)平臺(tái)”，目前已形成具有一定實(shí)力的研究梯隊(duì)，承擔(dān)了多項(xiàng)國(guó)家級(jí)及省部級(jí)科研項(xiàng)目，在“量子多用戶檢測(cè)”、“量子智能算法”等方面已取得令人矚目的成績(jī)，并在國(guó)內(nèi)外重要學(xué)術(shù)期刊和國(guó)際會(huì)議上發(fā)表了80多篇相關(guān)論文。
作者及來(lái)源：記者 朱小衛(wèi) 通訊員 張前 科學(xué)時(shí)報(bào) 2009年09月10日