亮剑量子最前沿

本报记者 桂运安

9月20日，是中国科学技术大学建校60周年校庆日。当天凌晨，国际权威学术期刊《自然》在线发表中国科大潘建伟院士团队重要成果，他们与合作者在世界上首次成功实现器件无关的量子随机数，将会在数值模拟和密码学等领域得到广泛应用。这是潘建伟院士团队近20年来创造的众多世界纪录中的一个，也是他们送给母校60周年校庆最好的礼物。

随机数有何重要作用？随机数在科学研究和日常生活中均有着重要的应用：例如，天气预报、新药研发、新材料设计和核武器研制等领域，常常需要通过数值模拟进行计算，而数值模拟的关键就是要有大量随机数的输入；在游戏和人工智能等领域，需要使用随机数来控制系统的演化；在通信安全和现代密码学等领域，则需要第三方完全不知道的随机数作为安全性的基础。

“我们的实验基于量子纠缠的内禀随机性，成功制造出真正的随机数产生器。更重要的是，我们的随机数产生器是器件无关的，即使采用恶意第三方制造的组件，或者窃听者拥有计算能力最强的量子计算机，也无法预测或获知它所产生的随机数。 ”潘建伟透露，美国在这方面的技术也非常先进，今年早些时候，他们有类似的成果发表，但他们的系统不能抗量子攻击，如果攻击者有量子计算机的话，他们的随机数就会发生泄露。而中国科大团队的系统是抗量子攻击的，即使攻击者拥有最强大的量子计算机，也无法获知随机数。

“你的梦想是什么？ ”“我要在中国建一个世界一流的量子物理实验室。 ”1996年，奥地利，时年26岁的潘建伟第一次拜见导师塞林格，就树立了远大的理想。2001年，潘建伟回到中国科大组建了量子物理与量子信息实验室。 20年来，他率领团队发射了世界首颗量子科学实验卫星“墨子号”，建成世界首条千公里量子保密通信“京沪干线”。今年，“墨子号”实现洲际量子密钥分发，该团队在世界上首次实现18个量子比特纠缠。中科院院长白春礼表示，“墨子号”系列成果赢得了巨大国际声誉，标志着我国量子通信领域的研究在国际上达到“全面领先”的优势地位。

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