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希望兩院院士作為科技界杰出代表,沖鋒在前、勇挑重?fù)?dān),當(dāng)好科技前沿的開拓者、重大任務(wù)的擔(dān)綱者、青年人才成長(zhǎng)的引領(lǐng)者、科學(xué)家精神的示范者,為我國(guó)科技事業(yè)發(fā)展再立新功!
——習(xí)近平總書記在全國(guó)科技大會(huì)、國(guó)家科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)勵(lì)大會(huì)、兩院院士大會(huì)上的講話
發(fā)揮國(guó)家戰(zhàn)略科技力量作用,弘揚(yáng)科學(xué)家精神,引領(lǐng)工程科技創(chuàng)新,加快突破關(guān)鍵核心技術(shù),強(qiáng)化國(guó)家高端智庫(kù)職能。
——習(xí)近平總書記在致中國(guó)工程院建院30周年賀信中作出的重要指示要求
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院士建議:盡快開展量子調(diào)控科學(xué)和技術(shù)的研究
來(lái)源:系統(tǒng)管理員   發(fā)表時(shí)間:2009-06-15
【 字號(hào)   】
  在特定大小芯片上的晶體管數(shù)量每隔24個(gè)月就會(huì)增加一倍、計(jì)算機(jī)的性能每隔18個(gè)月就會(huì)增長(zhǎng)一倍——這就是著名的莫爾定律。但是用不了15年,這一經(jīng)典定律即將走到盡頭。3 月17日,上海院士中心在科學(xué)會(huì)堂思南樓召開第21期院士沙龍——“未來(lái)信息技術(shù)中的量子調(diào)控”,院士、專家圍繞如何突破莫爾定律的極限展開探討。
  中心主任、工程院院士翁史烈主持了本期沙龍,科學(xué)院院士陶瑞寶、王迅、沈?qū)W礎(chǔ)、匡定波,斯坦福大學(xué)終身教授張首晟,以及中科院相關(guān)研究所、復(fù)旦大學(xué)、上海交大、同濟(jì)大學(xué)、華師大、市科委等單位的領(lǐng)導(dǎo)和專家共30多人出席。
  陶瑞寶院士和張首晟教授做了主題發(fā)言,并指出:依照莫爾定律, IT行業(yè)已飛速發(fā)展了數(shù)十年。但由于芯片的大小是一定的,隨著晶體管數(shù)量的增加,當(dāng)晶體管之間的距離縮小到一定線寬以后,將產(chǎn)生難以克服的能耗和量子效應(yīng),原先適用的經(jīng)典物理學(xué)定律將無(wú)法解釋新的現(xiàn)象。按現(xiàn)在的物理學(xué)框架,大約10-15年以后,莫爾定律即將走到盡頭!
  為應(yīng)對(duì)科學(xué)極限與發(fā)展需求之間不可協(xié)調(diào)的矛盾,以美國(guó)、歐盟等為代表的發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)的科學(xué)家們正在2條基本途徑上進(jìn)行創(chuàng)新性的探索: 其一是在原有的經(jīng)典調(diào)控框架下探索延長(zhǎng)莫爾時(shí)代壽命的可能;其二是旨在突破經(jīng)典調(diào)控下的科學(xué)極限,建立全新的量子調(diào)控技術(shù)和全量子器件。而當(dāng)芯片制造工藝發(fā)展到20納米之后,后者將成為解決信息技術(shù)新發(fā)展的根本途徑。因此,量子調(diào)控的研究已成為當(dāng)前世界各國(guó)研究的熱點(diǎn)。
  量子調(diào)控是從人們已具有的對(duì)量子體系統(tǒng)計(jì)結(jié)果上的調(diào)控能力跨越到對(duì)單個(gè)量子過(guò)程的直接調(diào)控上。目前世界各國(guó)對(duì)量子調(diào)控研究剛剛起步,能夠?qū)α孔舆M(jìn)行調(diào)控的途徑還很少,更沒(méi)有成熟的可直接使用的技術(shù),是一個(gè)全新的領(lǐng)域,中外科學(xué)家?guī)缀跽驹谕黄鹋芫€上。
  據(jù)悉,國(guó)家中長(zhǎng)期科技規(guī)劃已將量子調(diào)控的研究列為基礎(chǔ)研究專項(xiàng),并將其視作我國(guó)科技取得原始性創(chuàng)新的重要機(jī)遇。
  院士們指出,上海在該領(lǐng)域有5個(gè)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、3個(gè)教育部與中科院重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,還有近10位院士,在我國(guó)信息技術(shù)領(lǐng)域,特別是在支撐信息技術(shù)的多種材料與器件方面具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì),長(zhǎng)期引領(lǐng)著我國(guó)空間信息獲取技術(shù)的發(fā)展。針對(duì)量子調(diào)控科學(xué)和技術(shù),上海的有關(guān)研究院所在相關(guān)物理基礎(chǔ)研究方面已形成了比較優(yōu)勢(shì),如圍繞單光子的輻射與探測(cè)功能展開的量子調(diào)控基礎(chǔ)問(wèn)題的研究,已有了較強(qiáng)的積累性基礎(chǔ),只是沒(méi)有針對(duì)可用于量子調(diào)控的單個(gè)電子量子過(guò)程進(jìn)行研究,也尚未就量子調(diào)控方面所需的要素進(jìn)行深入探索。
  建議上海在理論物理方面,加強(qiáng)自旋電子學(xué)和相干量子關(guān)聯(lián)理論的研究,重點(diǎn)突破量子調(diào)控基礎(chǔ)核心要素的理論;在實(shí)驗(yàn)物理方面,進(jìn)行光量子態(tài)新結(jié)構(gòu)功能材料與器件和單光電子過(guò)程新量子功能材料與器件的研究,爭(zhēng)取在量子器件的設(shè)計(jì)和制備上取得突破。
  院士們?cè)谏除埳虾粲跎虾<皶r(shí)抓住機(jī)遇,開展量子調(diào)控科學(xué)和技術(shù)的研究,充分發(fā)揮先行優(yōu)勢(shì),搶占制高點(diǎn),通過(guò)對(duì)當(dāng)前最前沿物質(zhì)科學(xué)上原始性的工作和突破,有效地將由此獲得的最新科學(xué)成果轉(zhuǎn)化成我國(guó)亟需的信息技術(shù)和其他相關(guān)高新技術(shù),支撐我國(guó)跨越式發(fā)展和綜合國(guó)力的提高。
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