已支持量子方向相關項目200多個，多個科研院所和高校活躍著一批量子調控技術研究隊伍，累計承擔19項國家973計劃和重大研究計劃，培養了15名首席科學家。

 

昨天凌晨1時40分，世界首顆量子科學實驗衛星“墨子號”發射升空，如果衛星成功運行，我國將成為世界上第一個實現衛星和地面之間量子通信的國家。

就在同一天，上海市“十三五”科技創新規劃出爐，將“量子材料與量子通信”作為重要戰略方向作出部署。上海多年來持續布局量子調控前瞻性研究，據不完全統計，自2003年以來，已累計投入近1.2億元，支持量子方向相關項目200多個。

 

科研經費“雪中送炭”

 

量子科學實驗衛星工程常務副總師、中科院上海分院副院長王建宇至今清晰記得，中國科學院2008年啟動“空間尺度量子實驗”關鍵技術研究時，上海市科委主動找上門，給予500萬元支持，有力地助推了量子科學實驗衛星這一項目的上馬。這是上海在量子技術領域布局的第一個重量級項目。

上海交通大學“光子集成與量子信息”實驗室負責人金賢敏，2014年離開量子芯片研究方面國際頂尖的牛津大學伊恩·沃姆斯利研究團隊，回到上海創建實驗室，用兩年時間完成了光量子芯片制備的平臺搭建和技術參數摸索工作，并在芯片上的光損耗和三維集成等關鍵技術能力上實現了超越。這邊是令人振奮的科研創新，那邊卻是科研經費的捉襟見肘，“70%的錢都用來購買和研發儀器設備了，由于經費上的壓力，有些重要實驗也做不了。最近，市科委一次性支持的400萬元到位了，真的是雪中送炭。相比錦上添花，這筆經費的能效比大得多?！苯鹳t敏說。

上海正活躍著一批重要的量子調控技術研究隊伍，累計承擔了19項國家973計劃和重大研究計劃，培養了15名首席科學家。

 

人才政策建“綠色通道”

 

金賢敏先后入選了上海啟明星計劃和上海千人計劃。其中上海千人計劃要求候選人在國外獲得副教授職稱或有其他永久職位，金賢敏當時雖然獲得了歐盟授予的“瑪麗·居里”學者，但仍不完全符合條件。他憑借著在量子信息領域的獨到研究，被上海認可和接納?！吧虾５目蒲协h境和氛圍特別好，除了在學校有很多志同道合的同事，每次遇到科委基礎處的工作人員，能酣暢淋漓地聊上兩個多小時的科學和技術問題，他們不僅對于前沿科技非常了解，對人才也是求賢若渴。”

和“海歸”金賢敏不同，華東師范大學精密光譜實驗室主任吳健是上海培養的本土優秀人才，曾先后獲得上海市東方學者、曙光計劃、青年科技啟明星等人才計劃的支持。　

今年年初，36歲的他成為了全國最年輕的國家重點實驗室主任。

今年，在上海市自然基金中專門設立了針對40歲以下青年人才的“量子調控”探索類項目，為支持該方向后備人才發展建立了綠色通道。目前，已有11位青年才俊入選。

在青年科技啟明星計劃、優秀學術/技術帶頭人計劃、浦江人才計劃等基礎上，上海還新增了專為32歲以下科研人員提供支持的“揚帆計劃”。多種形式的人才支持政策相繼為55名量子技術領域的青年科研人員提供了科研上的“第一桶金”。

 

部分技術居第一梯隊

 

盡管量子通信的概念不是中國人發明的，中科大上海研究院潘建偉團隊已在這一領域占據了國際引領地位。團隊成員之一、科技部973青年項目首席科學家張強介紹，最近，該團隊做了一個400公里點對點光纖量子保密通信實驗，創下了新的世界紀錄。作為“天地一體化”的地面設施，總長2000余公里的量子保密通信“京滬干線”將于今年底建成，屆時兩地的金融、政務等機構就能進行保密通信。

不僅僅是量子通信，上海的量子調控技術在某些“點”上已經處于國際第一方陣。

今年5月，華東師范大學“分子多維精密測量平臺”接待了奧地利維也納技術大學的研究小組?！耙郧岸际俏覀兺鶉鈱嶒炇遗?，現在好幾個國際知名的實驗室都來上海合作研究?！眳墙☆H為自豪地說，這一平臺在分子精密測控方面取得多項具有國際影響力的原創性成果，解決了二十多年來的科學難題。為了探測長壽命量子態的躍遷譜線，他們還研制成功兩套冷鐿原子光鐘，鐘頻率的長期穩定度已達10的負17次量級，屬國際先進水平?！拔覀冇行嶒炓彩鞘澜缟蟽H有的，比如一個光子被分子吸收，在電子的兩個不同量之間會有關聯，目前還只有我們實驗室能夠呈現?！?/p>

“損耗是量子通信、量子計算和量子精密測量中非常重要的東西，我們可以非常自信地說，我們的極低損耗光子芯片方面已經是第一梯隊了?！苯鹳t敏介紹，如今在上海交通大學的實驗室，只需3個小時就可以完成一個由1600個光子波導光源組成的大規模光子芯片。這在牛津大學的實驗室，則需要半年才能完成。上海交通大學的這個實驗室致力于量子信息芯片化集成化研究，是目前國際上少有的既能自主制造高品質光子芯片，又能制備量子糾纏的小組。

2014年3月，復旦大學物理系張遠波教授課題組在《自然·納米技術》發表論文，在國際上率先發現了一種新型二維半導體材料——黑磷。黑磷的電子移動速度堪比石墨烯，將有可能替代傳統的硅，成為電子線路的基本材料。如今國際上也都在緊跟這個方向做進一步研究。今年4月，張遠波教授課題組首次在高遷移率的黑磷器件中觀測到了量子霍爾效應，這一發現使黑磷成為了屈指可數的可用于研究量子輸運現象的材料體系之一，為進一步研究黑磷中的新奇量子物理現象奠定了基礎。

“不久前，美國和歐盟都高調加大了對量子技術研究的投入。令人欣慰的是，相比材料基因組計劃和腦計劃，我們這次不是被動跟跑，而是主動布局。”市科委基礎處處長陳馨介紹，上海對于量子技術的布局是基于對科學前沿發展趨勢的研判。推進上海科創中心建設，必須重視基礎研究，加強原始創新，既要鼓勵自由探索，也要選擇重點方向。對于選定的重點方向，要系統籌劃、整體布局，以交叉融合的方式向前推進。接下來，上海還將搭建一個以量子卓越中心為核心的功能性平臺。記者　黃海華

 

 

上海主動布局量子技術研究

圖文簡介

已支持量子方向相關項目200多個，多個科研院所和高?；钴S著一批量子調控技術研究隊伍，累計承擔19項國家973計劃和重大研究計劃，培養了15名首席科學家。