約有20個(gè)光學(xué)平臺(tái)、200多件科研設(shè)備已進(jìn)駐太原第一實(shí)驗(yàn)室園區(qū)并投入使用,太原市政府支持2000萬元采購的科研設(shè)備即將到位,實(shí)驗(yàn)區(qū)內(nèi)的電路改造已基本完工……眼下,山西量子技術(shù)與工程研究中心建設(shè)項(xiàng)目正緊鑼密鼓地推進(jìn)。項(xiàng)目負(fù)責(zé)人、山西大學(xué)光電研究所所長(zhǎng)、量子光學(xué)與光量子器件國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任張靖教授對(duì)未來充滿信心:“建設(shè)量子技術(shù)與工程研究中心是經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的大勢(shì)所趨,中心建成投運(yùn)后,將會(huì)帶動(dòng)我省量子科技的長(zhǎng)足發(fā)展,創(chuàng)造非??捎^的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益?!?/p>
使命召喚
量子科技是當(dāng)今世界最前沿的研究領(lǐng)域之一。其基礎(chǔ)理論量子力學(xué)的創(chuàng)立,是人類探索微觀世界的巨大成果,極大地推動(dòng)了科學(xué)與技術(shù)及社會(huì)的進(jìn)步,先后催生了原子能、激光、半導(dǎo)體、核磁共振、超導(dǎo)和全球衛(wèi)星定位等技術(shù),直至形成了以計(jì)算機(jī)和互聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)的信息社會(huì),改變了人類社會(huì)的觀念和生活。進(jìn)入21世紀(jì),第二次量子科技革命的浪潮即將來臨,會(huì)催生量子計(jì)算機(jī)、量子通信和量子測(cè)量與傳感等一大批新技術(shù),從根本上改變和提升人類獲取、傳輸、處理信息的方式和能力。剛剛揭曉的2022年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng),授予了三位量子領(lǐng)域的科學(xué)家,以表彰他們?cè)诹孔蛹m纏與量子科學(xué)方面的開創(chuàng)性工作。當(dāng)前,世界各國(guó)競(jìng)相在這些領(lǐng)域投入人力物力,進(jìn)行重大項(xiàng)目部署。
2020年5月,習(xí)近平總書記在視察山西時(shí)提出“要在新基建、新技術(shù)、新材料、新裝備、新產(chǎn)品、新業(yè)態(tài)上不斷取得突破”的重大要求,為山西轉(zhuǎn)型發(fā)展指明了前進(jìn)的方向。
我省將建設(shè)量子技術(shù)與工程研究中心列入了政府工作報(bào)告,大力推動(dòng)量子科技發(fā)展,力爭(zhēng)在新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革中搶占先機(jī),實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)研究和應(yīng)用研究相互牽引、雙向互動(dòng),讓科研成果變成產(chǎn)品,形成產(chǎn)業(yè)。
家底雄厚
深秋時(shí)節(jié),寒風(fēng)瑟瑟、落葉飄零,而山西大學(xué)量子光學(xué)與光量子器件國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室里,卻是一派熱火朝天的繁忙景象。無塵化實(shí)驗(yàn)樓里,工作人員正在為手頭的科研項(xiàng)目忙碌著。
山西大學(xué)是我國(guó)最早從事量子科技研發(fā)的單位之一,也是為數(shù)不多擁有研究量子科技的國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的高校。多年來,該實(shí)驗(yàn)室在量子科學(xué)的基礎(chǔ)研究方面取得了一系列重大成果,發(fā)展了以高質(zhì)量激光器為代表的系列高新技術(shù),尤其是在連續(xù)變量量子信息、量子模擬、量子精密測(cè)量、量子光源等方面形成了明顯的優(yōu)勢(shì)與特色,如:彭堃墀院士研究組完成的“全固化單模單頻綠光激光器”獲2002年度國(guó)家技術(shù)發(fā)明二等獎(jiǎng),謝常德教授研究組完成的“糾纏態(tài)光場(chǎng)及連續(xù)變量量子通信”獲2006年國(guó)家自然科學(xué)二等獎(jiǎng),張靖教授研究組完成的“基于超冷費(fèi)米氣體的量子調(diào)控”獲2020年度國(guó)家自然科學(xué)獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)。
根據(jù)國(guó)家和山西省對(duì)量子科技發(fā)展的重大部署,我市積極行動(dòng),依托山西大學(xué)量子光學(xué)與光量子器件國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有優(yōu)勢(shì)和技術(shù)成果,在太原市第一實(shí)驗(yàn)室內(nèi)新建山西量子技術(shù)與工程研究中心。
“目前,中心雖沒有正式掛牌,但陸續(xù)已有科研團(tuán)隊(duì)進(jìn)駐。現(xiàn)有3個(gè)實(shí)驗(yàn)室已投入使用,12名工作人員帶領(lǐng)其研究生常駐園區(qū)?!睆埦附淌诮榻B,先期進(jìn)駐園區(qū)的科研組主要研發(fā)極窄線寬、極高功率、極短脈寬、極寬光譜、極低噪聲的高端激光器及量子器件,同時(shí)推進(jìn)高性能激光器及量子光源先進(jìn)制造與產(chǎn)業(yè)化。本月還會(huì)有3個(gè)科研組進(jìn)駐園區(qū)展開工作。
未來可期
量子技術(shù)與工程研究中心將在先進(jìn)材料、量子通信、量子精密測(cè)量、量子計(jì)算機(jī)等前沿科技領(lǐng)域展開研究,推動(dòng)應(yīng)用基礎(chǔ)研究、高新技術(shù)研發(fā)和成果的產(chǎn)業(yè)化,實(shí)現(xiàn)人才鏈、創(chuàng)新鏈和產(chǎn)業(yè)鏈的一體化布局,著力解決“卡脖子”問題,加快我國(guó)量子科學(xué)和高新技術(shù)的發(fā)展。
其中,要建設(shè)先進(jìn)激光裝備制造創(chuàng)新平臺(tái),發(fā)展全新的以固體激光技術(shù)為基礎(chǔ)的大功率紫外及深紫外激光等技術(shù),開發(fā)多功能、可調(diào)控光量子器件。建設(shè)混合型量子網(wǎng)絡(luò)與通信創(chuàng)新平臺(tái),實(shí)現(xiàn)各種量子資源器件的制備及轉(zhuǎn)化,推進(jìn)量子加密路由器、光交換機(jī)等高性能量子通信產(chǎn)品的制造及產(chǎn)業(yè)化。還要圍繞量子精密測(cè)量與傳感創(chuàng)新平臺(tái)展開深度研究,突破與導(dǎo)航、環(huán)境監(jiān)測(cè)、醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)等領(lǐng)域密切相關(guān)的一系列量子精密測(cè)量關(guān)鍵技術(shù),研制一批重要的量子精密測(cè)量設(shè)備……
張靖教授表示:“我們會(huì)努力把中心建成國(guó)際先進(jìn)的量子科技應(yīng)用基礎(chǔ)研究中心、高技術(shù)轉(zhuǎn)化基地和產(chǎn)業(yè)化平臺(tái);打造體系化、高層次量子科技人才培養(yǎng)平臺(tái),搶占世界量子科技的制高點(diǎn);大力支撐我省高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展,推動(dòng)量子科技成為我省發(fā)展新優(yōu)勢(shì),服務(wù)國(guó)家重大需求和地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展?!?/p>