• 研究院简介

  量子信息科技属于战略性、基础性的前沿科技创新领域,可以在确保信息安全、提高运算速度、提升测量精度等方面突破经典技术的瓶颈,事关全球科技革命和产业变革的走向,是国际竞争的焦点。量子通信有望解决金融、政务、商业等领域的信息传输安全问题。量子计算可为人工智能、密码破译、材料设计、基因分析等所需的大规模计算难题提供解决方案。量子精密测量可大幅提升资源勘探、医学检测等的准确性和精度。

  经过20余年的不懈奋斗,以中国科学技术大学为代表的中国科学院科研团队取得了一系列重大突破。在量子通信方面,在国际上首次发射了量子科学实验卫星“墨子号”,并建成了千公里级的京沪量子保密通信干线,在此基础上首次实现了洲际量子通信。在量子计算方面,研制出世界首台光量子计算原型机,并在多年研究的基础上完成了光量子、超导、超冷原子、离子阱、硅基、金刚石色心、拓扑等所有重要量子计算体系的研究布局,使得我国成为包括欧盟、美国在内的三个具有完整布局的国家(地区)之一。在量子精密测量方面,在国际上首次实现了亚纳米分辨的单分子光学拉曼成像,在室温大气条件下获得了世界上首张单蛋白质分子的磁共振谱。截至2020年9月,相关成果2次获得国家自然科学一等奖(2013年、2015年),16次入选两院院士评选的年度中国十大科技进展新闻、4次入选英国《自然》杂志或美国《科学》杂志评选的年度国际十大科技进展、15次入选美国或英国物理学会评选的国际物理学重大进展,实现了从基础研究、应用基础研究到应用研究的全链条快速发展,有力推动了我国量子科学领域从跟跑、并跑到领跑的战略转变。2016年4月,习近平总书记在安徽考察时,对中国科学技术大学量子信息科技工作给予高度肯定并指出,“很有前途、非常重要”,“希望大家再接再厉、更上层楼”。

  随着量子信息科技进入深化发展、快速突破的新阶段,为了有效应对国际竞争、抢抓发展机遇,教育部成立了量子信息与量子科技前沿协同创新中心,中国科学院在“率先行动”计划支持下适时成立了中国科学院量子信息与量子科技前沿卓越创新中心,对我国在量子信息及相关量子科技领域的主体研究力量进行了初步整合,并在人事管理方式、科学评价体系、科研管理体制和人才培养模式等方面开展了科学有效的机制体制改革。2016年8月25日,中国科学院、安徽省以习近平总书记科技创新重要论述和考察安徽重要讲话精神为指引,正式签署省院全面创新合作协议,决定在前期发展的基础上,进一步整合量子协同创新中心和量子卓越创新中心,有效利用全国高校、科研院所和相关企业的创新要素和优势资源,依托中国科学技术大学共同建设中国科学院量子信息与量子科技创新研究院(以下简称“量子创新研究院”),按照国家实验室的体制机制和运行模式进行建设,聚焦国家长远目标和重大需求开展大体量大协作的技术攻关,为我国在第二次量子革命中赢得战略主动权奠定坚实基础。

  量子创新研究院的依托单位为中国科学技术大学,实行理事会领导下的院长负责制,院长为潘建伟院士。中国科学院内参与建设单位有:中国科学院上海技术物理研究所、半导体研究所、光电技术研究所、物理研究所、上海微系统与信息技术研究所、微小卫星创新研究院、武汉物理与数学研究所、中国科学院大学、国家授时中心等;中国科学院外的协同创新单元包括北京大学、清华大学、复旦大学、上海交通大学、南京大学、国防科技大学、浙江大学、北京航空航天大学、华东师范大学、北京计算科学研究中心等高等院校和科研院所的相关团队。截至2020年9月,量子创新研究院已凝聚起一支结构合理、多学科交叉、优势互补、密切协作的人才队伍,其中具有高级职称的科研人员560余人,连同从事基础研究、技术开发、工程应用的其他各类科研人员共计1800余人。

  量子创新研究院的战略任务是通过对本领域重大前沿科学问题的研究,在量子通信方面,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衔接,为形成具有国际引领地位的战略性新兴产业和下一代国家信息安全生态系统奠定基础;在量子计算方面,有效解决大尺度量子系统的效率问题,实现数百个量子比特的相干操纵,构建可扩展的量子相干网络,研制对特定问题的求解能力全面超越经典超级计算机的专用量子计算和模拟机,并为最终实现通用量子计算机摸索出一条切实可行的道路;在量子精密测量方面,围绕时间、位置、重力、电磁场等物理参数的高精度测量机理开展系统性研究,突破与一系列量子精密测量关键技术,并完成一批重要量子精密测量设备的研制。同时,将量子通信、量子计算和量子精密测量研究中发展起来的相关技术广泛应用于物质科学、能源科学、生命科学等学科领域,使我国在量子科技应用领域全面占领国际制高点。