目前在量子通訊領(lǐng)域中國無疑已經(jīng)走在了世界前列，這并非是一個(gè)孤例。同樣是在最尖端的應(yīng)用基礎(chǔ)科學(xué)領(lǐng)域，2013年3月，浙江大學(xué)高分子系高超教授的團(tuán)隊(duì)制造出了世界上最輕的固體，這是一種密度為0.16千克/立方米的超輕氣凝膠，是平�？諝饷芏鹊陌朔种唬⑿铝�2011年由美國人創(chuàng)造的、固態(tài)材料密度0.9千克/立方米的世界紀(jì)錄。超低密度并非是這種材料的唯一特點(diǎn)，它還具備高彈性，被壓縮80%后仍可恢復(fù)原狀；對有機(jī)溶劑具有超快、超高的吸附力，是已報(bào)道的吸油力最高的材料，在保溫、催化和環(huán)保方面都有潛在的用途。
量子霍爾效應(yīng)是量子世界中的重要研究方向，整數(shù)量子霍爾效應(yīng)和分?jǐn)?shù)量子霍爾效應(yīng)的發(fā)現(xiàn)都分別獲得了諾貝爾物理獎(jiǎng)。2013年3月，清華大學(xué)的薛其坤院士領(lǐng)銜的科研團(tuán)隊(duì)在《科學(xué)》雜志上在線發(fā)表了量子反�；魻栃�(yīng)的研究成果。量子霍爾效應(yīng)需要很強(qiáng)的外加磁場，而量子反�；魻栃�(yīng)則無需任何外加磁場，可用于新一代的低功耗微電子器件。實(shí)現(xiàn)這種效應(yīng)的難點(diǎn)在于材料的制備，薛其坤團(tuán)隊(duì)用四年的時(shí)間，發(fā)展出了一套獨(dú)特的制備方法，采用分子束外延的手段，得到了高質(zhì)量的磁性摻雜拓?fù)浣^緣體薄膜，在極端低溫下進(jìn)行精密測量，最終實(shí)現(xiàn)了量子反常霍爾效應(yīng)。在這場正�？茖W(xué)競賽中，美、德、日等國科學(xué)家也都發(fā)起了沖擊，但均未取得最后成功。
量子通信
量子理論還可以被用來做成量子相機(jī)。一般意義上的光學(xué)成像系統(tǒng)，無論是日常使用的卡片相機(jī)還是攝影記者手中的專業(yè)“大炮”，無論是科學(xué)研究用的天文望遠(yuǎn)鏡還是軍事偵察衛(wèi)星上的觀察設(shè)備，都是基于光線成像原理的，所有這些成像系統(tǒng)的分辨率都受到衍射極限的制約。物理原理決定了，它們的角分辨率能力與其鏡頭的尺寸成正比，通俗地說，有多大的鏡頭，就能夠在多遠(yuǎn)的地方看見多小東西。某些電影中渲染偵察衛(wèi)星可以看見地面上的細(xì)微景物，這純屬藝術(shù)夸張，實(shí)際中是不可能的，衛(wèi)星的鏡頭尺寸受到發(fā)射能力的制約，所以亞分米的地面分辨率已經(jīng)是其物理極限了。此外，所有這些設(shè)備都是基于光線成像，很容易受到光照、雨霧、云層等自然因素的干擾，輕則影響成像質(zhì)量，重則根本無法成像。但量子相機(jī)卻可以避開這些限制。
量子通信
基于之前的研究成果，2013年8月，第一臺量子相機(jī)的工程樣機(jī)在上光所制作完成。值得指出的是，研制這臺量子相機(jī)的，是一群80后年輕人，為了追逐自己的夢想，他們轉(zhuǎn)戰(zhàn)于城市、郊區(qū)、高原、大湖邊，在極為艱苦的條件下，進(jìn)行了大量晴朗、夜間、云霧、雨霧等典型氣象條件下的室外遙感成像實(shí)驗(yàn)，取得了各種氣象環(huán)境條件下的第一手?jǐn)?shù)據(jù)，驗(yàn)證了世界上第一個(gè)能在自然條件下應(yīng)用的量子相機(jī)。有了這樣的科研團(tuán)隊(duì)，我們完全不必懷疑，伴隨著工業(yè)化進(jìn)程的加深、經(jīng)濟(jì)實(shí)力的上升和科技投入的加大，中國在尖端科學(xué)領(lǐng)域追趕上發(fā)達(dá)國際只是個(gè)時(shí)間問題。
