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潘建偉談量子 看中國科技前途

2016-09-30

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中國早前成功發射的世界首顆量子衛星「墨子號」,項目首席科學家潘建偉教授成為了國家的重要人物,因為量子科技用於通訊之上,理論上是無法被竊聽或竊取,對於國防、軍事及經濟有顛覆性的影響,因此潘教授成為傳媒眼中的「神秘」人物,無法掌握其行縱及活動。

不過,創科博覽還是邀請到這位國寶級科學家來港,並且為博覽第一場專家論壇的講者。這位70後科學家從事量子信息和量子力學研究,是享譽國際的量子科學家,他出場時予人感覺是一位親切的老師,而不是什麼擁有神秘背景的專家,而且他一開始演講時,先講了很多中國歷史,如果不知就里,你以為他是歷史課老師,然而,潘教授講的每個故事皆有特別意義。

為什麼中國首發的量子衛星命名為「墨子號」,這不得不從中國的墨子講起,原來這位兩千年前的中國思想家,最早用實驗證明光是沿著直線傳播的,並提出粒子概念和慣性定律的雛形,因此被稱為「科聖」。

中國的墨子最早用實驗證明光是沿著直線傳播的,並提出粒子概念和慣性定律的雛形,因此被稱為「科聖」。 他表示,由中國研製並成功發射升空的世界首顆量子科學實驗衛星被命名為「墨子號」,就是為了告訴大家,中國人有能力做好科學,以前有,現在有,將來還會有。

潘教授還講《西遊記》,他就書中的「千里眼」、「順風耳」可不是杜撰的,因為通過量子力學的應用,人類可以實現「瞬間轉移」,把人即時遠傳到另一個地方,這是經典電視劇《星空奇遇》的情節,不過,更早的想像力是來自孫悟空的「筋斗雲」。至於「順風耳」不啻就是量子通訊嗎?潘教授用顯淺易明的例子,逐步帶觀眾走進神秘的量子力學世界,在整個一個多小時的演講,等如一堂內容充實的科普課。

量子通信的基本原理有二,一是量子資訊的傳播媒介單光子不可分割,二是未知的光子狀態是不可複製的。那麼量子通訊的秘密在那裡?潘教授指出,量子通信技術是利用量子的特性,透過發射光波傳輸到地面的訊號站。由於量子不可分割性,量子通訊是不可破譯,如果中途有人嘗試截聽必定被發現,所以保密度非常高。

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除了通訊安全之外,也可以利用量子科技做到量子計算,這將帶來計算能力的飛躍發展,潘教授表示,希望用十年時間研發100個粒子糾纏的量子技術,這樣可令計算能力達到目前全球計算力的總和,即是2的80次方。量子計算能力提高百萬倍,未來可應用到特殊的大規模方案之上,例如破解密碼、氣象預測、金融分析、藥物裝造、石油勘探等。

世界各國均看重量子科技,美國、歐盟的目標都是趕先在未來十年至二十年之內,建成量子互聯網,確保國家通訊的安全性,以及利用量子科技爭取不同領域的升級躍進,面對競爭,中國將加倍努力,以求在這場量子科技競賽中,取得領先優勢。

觀眾對這個看來深奧的量子科技很有興趣,在台下發問時間表現踴躍,問題也很到位,不過,主要還是關心中國幾時可以研發出成熟的量子科技產品,尤其是量子互聯網能否搶在歐美之前,在國內先行通用,令國力大幅提升,反映出觀眾對科技關心之餘,也對國家前途寄予希望。會場上除了有學生之外,更有一家人的親子同行,家長表示,讓孩子接觸科學,激發好奇心才是重要,講座有不明白的地方,可能令孩子更想追求答案。