这一年,我们向科学高峰进发
2024-06-15 来源:旧番剧
岁月不居,时节如流。转眼间,2023年已步入尾声。这一年给我们留下了太多值得铭记的精彩时刻:我国科学家成功制备并验证51个超导量子比特的真纠缠,充分展示了超导量子计算体系优异的可扩展性;墨子巡天望远镜开启巡天观测,“首秀”邂逅仙女座星系;全球首例非人灵长类动物介入式脑机接口试验成功完成,脑机接口未来已来……
回首过往,我国科研人员勇攀高峰,创下一个又一个新纪录。展望未来,追逐前沿、崇尚创新的他们将收获更多惊喜!
实现百兆比特率量子密钥分发
成码率国际纪录提高一个数量级
基于量子力学基本原理,量子密钥分发可以实现原理上无条件安全的保密通信。我国科学家通过发展高保真度集成光子学量子态调控、高计数率超导单光子探测等关键技术,首次在国际上实现百兆比特率的实时量子密钥分发,实验结果将此前的成码率纪录提升了一个数量级。3月14日,这一成果论文在线发表于国际学术期刊《自然·光子学》。
量子密钥分发可以通俗地理解为在网络中额外加入一个环节,双方通过密码验证,确保安全后,再进行信息传输。提高成码率对量子密钥分发实用化至关重要。高码率可为更多用户提供服务,实现大数据共享、分布式存储加密等高带宽需求的应用。
此前国际上最高的实时成码率是10公里标准光纤信道下10兆比特每秒。我国科学家突破集成光子片上高速高保真度偏振态调制等技术,实现了10公里标准光纤信道下115.8兆比特每秒的密钥率,较之前纪录提高了约一个数量级。系统稳定运行超过50个小时,在传输距离328公里下码率超过200比特每秒。
实现百兆比特率的实时密钥分发,将有可能在对数据安全要求高的领域创造新的机会,推动满足高带宽通信需求和未来量子通信的大规模实际应用,使量子密钥分发技术走进现实。
室温超快氢负离子导体问世
可用于新型电池研发
4月,我国科学家提出了一种全新的材料设计研发策略,通过机械化学方法,在稀土氢化物——氢化镧晶格中故意制造大量的缺陷和纳米微晶,研发出首个室温环境下超快氢负离子导体。相关研究论文4月5日发表于《自然》。
氢负离子具有强还原性及高氧化还原电势等特点,是一种颇具潜力的氢载体和能量载体。在室温环境下表现出超离子传导的氢负离子导体材料,将为构建全新的全固态氢化物电池、燃料电池提供巨大的机遇,有望在未来实现一系列的技术革新。