湖北日报讯（记者文俊、通讯员杜美仪、张慧萍）“量子信息技术不仅是我国的战略技术，也已经成为欧美主要发达国家的重要战略布局。”9月29日，在湖北省科协主办的第十一届湖北科技论坛上，中国科学院院士潘建伟以“新量子革命”为题作主旨报告，探讨了如何利用量子的基本性质推动信息科技进一步发展这一问题。
在人类历史上，产业革命总是和科学革命紧密相连，而以信息技术为代表的产业革命主要是建立在量子力学和相对论的基础上。潘建伟介绍，正如晶体管是计算机的基础，激光技术是现代互联网的重要支撑，导航技术的发展离不开原子钟等精密测量技术的支撑……量子力学的建立直接催生了现代信息技术的发展。经过百余年的发展历程，量子力学已经为解决我们目前遇到的一些问题做好了技术上的储备。
量子计算的计算能力是随着粒子数目的增加呈指数增长。潘建伟举例说明，利用量子计算并行运算的能力，可用于大数分解、求解线性方程组等。如利用万亿次经典计算机分解300位的大数，需要15万年，而利用万亿次量子计算机，只需要1秒。也因此，量子计算显现出强大的潜能，可用于经典的密码破译、气象预报、金融分析、药物设计、揭示物理量子化学、量子材料等多种应用。
利用量子卫星建立量子通信网络，可以在全球范围内覆盖各类海岛、远洋船舶、驻外机构等光纤难以或者无法到达的地方，保障我国在全球范围的信息传输安全。“墨子号”的发射填补了这一空白。“墨子号”已顺利完成了三大科学实验任务。潘建伟介绍道：“我们实现了北京和乌鲁木齐之间遥远地点的量子分发，后又完成了双向量子纠缠分发和远距离量子隐形传态实验。在此基础上，又完成了‘墨子号’和京沪干线的对接，实现了洲际量子保密通信。此外，‘墨子号’还可对量子力学与引力的融合进行探索。”
在光量子计算方面，潘建伟团队在2017年构建了针对多光子“玻色取样”任务的光量子计算原型机，这是历史上第一台超越早期经典计算机的基于单光子的量子模拟机。
2020年年底，我国成功构建了76个光子的量子计算原型机“九章”，实现了具有实用前景的“高斯玻色取样”任务的快速求解。该量子计算系统处理高斯玻色取样的速度比目前最快的超级计算机快一百万亿倍，即“九章”1分钟完成的任务，超级计算机需要1亿年。其速度也等效地比谷歌发布的53个超导比特量子计算原型机“悬铃木”快一百亿倍。“目前，我国是美国之外唯一一个在光量子计算及超导量子计算两个系统都实现量子计算优越性的国家。”潘建伟补充道。
“近期我们对‘九章’进行了升级，由76个提高到113个光子，相较去年的结果进一步提升了10个数量级。”潘建伟表示，量子通信的未来展望是构建完整的天地一体广域量子通信网络技术体系，推动量子通信技术在国防、政务、金融和能源等领域率先加以广泛应用，实现量子通信网络和经典通信网络的无缝对接。
