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英拨巨款将量子研究推向工业应用

  • 发布时间:2014-12-04 11:30:54  来源:科技日报  作者:佚名  责任编辑:罗伯特

  科技日报讯 超精原子钟和量子计算机是英国政府大力推进的技术。最近,英国政府选择了4个科研团体,拨款1.2亿英镑将他们的量子研究从实验室推向工业应用:这4个团体由伯明翰、格拉斯哥、牛津和约克大学领导,还包括其他13家大学和132家公司。研究范围涵盖从环境感测到安全通讯的量子应用工具。

  据自然网站12月2日报道,英国大学、科学与城市事务大臣格雷格·克拉克11月26日在伯明翰大学宣布这一决定,并说“这是科学政策走向的一个典范”。去年12月,财政大臣乔治·奥斯本为国家量子技术计划拨出2.7亿英镑,旨在推动健康护理、通讯与安全领域改革。这1.2亿英镑是其中的一部分。

  在过去一个世纪里,工程师们用量子物理法则造出了晶体管、激光器及其他现已相当普及的技术。那是“量子1.0革命”,伯明翰大学物理学家凯·邦斯说:“现在我们已经准备好量子2.0革命了。”他们将会研究“更多量子机制中的‘幽灵’特性,比如叠加,一个原子同时处于两个位置或状态。把这种效应用于量子计算机、安全通讯和低噪声成像,能实现极精确感测。

  这4个团队的研究项目经过了严格的竞选。最初在16个项目提案中选择8个进入第一轮评审,最终选出4个。伦敦帝国学院基于量子的水下超精定位系统落选。在今后两年中,4个量子团队将分开使用资金,每个团队侧重于一种不同的应用。

  牛津大学负责量子计算机和量子通讯,“使用能在原子尺度控制物质的设备。”牛津大学物理学家伊恩·沃姆斯利说。

  格拉斯哥团队将研究量子传感与成像,目标是开发新型超灵敏摄像机,用在医学成像、安全与环境监测领域。格拉斯哥大学物理学家迈尔斯·帕吉特说,摄像机能把气体泄漏可视化,让人们清楚地看到烟雾,看到皮肤下面。

  伯明翰团队研究提高量子测量的精确性,开发“超精重力传感器以探测路面下的污水池,寻找油和矿藏,以及宽带通讯网络和金融交易中心用的精确计时的小型时钟。”邦斯说。金融交易者会得到来自全球定位系统的精确时间,但在出现大的太阳耀斑时,这一系统可能会失灵。

  约克大学团队的研究集中在量子加密系统,以提高通讯安全性。约克大学物理学家蒂姆·斯皮勒说:“随着量子通讯技术的开发日益成熟,它也变得更加重要,目前已经有了原型技术,我们正在进一步开发。”

  (常丽君)

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