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  新华网 ( 2017-08-29 09:31:40 ) 来源: 《环球》杂志
 

量子科技

文/《环球》杂志记者 黄红华

  100年前,量子纠缠到底存不存在的问题困扰着物理界;100年后,中国科学家用“史诗”般的实验告诉全世界:量子纠缠是存在的,并且是千公里级别的。

  2016年8月16日,“墨子号”这一中国自主研制的世界首颗空间量子科学实验卫星发射升空。

  2017年6月16日,中国科学技术大学教授潘建伟及其团队宣布,利用“墨子号”卫星在国际上率先成功实现了千公里级的星地双向量子纠缠分发。国际权威学术期刊《科学》杂志把这项工作称为“一项里程碑式的研究”。

  8月10日,“墨子号”首次成功实现了千公里级的星地双向量子通信。在不到一年的时间内完成了原计划开展两年的科学实验目标。

  中科院院长白春礼表示,这标志着中国量子通信研究在国际上达到全面领先的优势地位。

  21世纪以来,世界主要国家纷纷制定计划,把量子科学作为未来的战略制高点,“第二次量子革命”大幕拉开。不过,尽管类似的量子科学实验,欧盟、加拿大和日本都有科学家在呼吁和推进,但或因技术积累不够,或因资金支持不足,进展都比较缓慢。唯有中国一枝独秀。

  近期不断涌现的量子科学研究方面的成果表明,中国已经在“第二次量子革命”浪潮中处于领跑位置。

太空探索

文/《环球》杂志记者 黄红华

  “时隔5年再来中国,我感到中国航天发展有清晰的规划和目标,能很好地实施,取得的成就令人印象深刻。”欧空局战略规划部部长伯恩哈特·胡芬巴赫在6月7日的全球航天探索大会上说。

  诚如斯言,中国在太空探索方面取得了举世瞩目的成就。中国迄今已连续成功发射了11艘载人飞船、2个空间实验室和1艘货运飞船,圆满完成了中国载人航天三步走战略规划的第二步任务;月球探测工程成功实施了4次任务和试验;迄今中国拥有实际在轨运行卫星140颗,初步构成了中国空间基础设施。

  另外,中国载人空间站计划于2022年完成建造;月球探测工程计划于2017年年底发射的嫦娥五号月球探测器将实施月球探测和采样返回;计划于2018年发射的嫦娥四号月球探测器将实现月球背面软着陆;计划于2020年左右发射火星探测器,同时开展载人登月概念研究。

  太空探索对任何一个国家地区来说,都是投入巨大、难度很高、风险很高的工程,需要凝聚全人类的智慧和力量。中国航天不断突破,基础在于自力更生,但这一伟大事业要长远发展,也离不开国际合作。除了现有的载人航天、月球探测之外,中国还将在火星、小行星、木星探索领域,更广泛地与各国加强合作,共享成果,真正践行“和平利用外层空间、为全人类谋福祉”的航天理念。

可燃冰开采

文/《环球》杂志记者 王攀 马琼

  在美国掀起“页岩气革命”之后,中国在可燃冰开发领域的重大突破,有望进一步改变能源格局——中国在全球率先实现了海域泥质粉砂型可燃冰成功试采。

  随后,中国不断在这一领域实现突破。7月9日,位于南海神狐海域的钻井平台“蓝鲸一号”缓缓熄灭了试采火苗。此次试开采持续进行60天,累计产气超过30万立方米,产气时长和总量均创造了新的世界纪录。

  这次试开采成功是中国首次也是世界首次成功实现资源量占全球90%以上、开发难度最大的泥质粉砂型天然气水合物安全可控开采,意味着全球海域天然气水合物开采有了安全、环保的“中国方案”。

  中国此次试采的重要成果之一,就是摸索形成较为先进和可靠的防砂技术,能够持续有效发挥作用,保障产气通道状态良好。

  正因为难度大,中国此次试采突破才真正具有“领跑”意义。中国地质调查局副局长、天然气水合物试采协调领导小组副组长李金发表示,本次试采首先在理论领域实现了3项重大自主创新,又在试采中实现了6大技术体系、20项关键技术自主创新,尤其是“地层流体抽取”试采方法有效解决了储层流体控制与可燃冰稳定持续分解难题。

  此次试开采还实现了多方面的创新,产量提升效果显著,试采持续时间已达到生产性试开采要求,为未来的产业化发展奠定了坚实的基础。

“人造太阳”

文/《环球》杂志记者 黄麟云

  “我有一个美丽的愿望,长大以后能播种太阳……”这首创作于1988年的儿歌《种太阳》,描绘的是一个孩子天真的梦想。

  如今,一群中国科学家正在把“人造太阳”的梦想推向现实。在现实中,这个俗称“人造太阳”的装置,有个科学名称:全超导托卡马克(EAST)。

  EAST高11米、直径8米、重400吨,是中国第四代核聚变实验装置,其科学目标是让海水中大量存在的氘和氚在高温条件下,像太阳一样发生核聚变,为人类提供源源不断的清洁能源,这也是它被称为“人造太阳”的原因。

  2017年7月,中科院合肥物质科学研究院宣布,其承担的国家大科学工程“东方超环EAST”实现了稳定的101.2秒稳态长脉冲高约束等离子体运行,这是世界上第一个实现稳态高约束模式运行持续时间达到百秒量级的托卡马克核聚变实验装置。

  这一里程碑性的重要突破,表明中国磁约束聚变研究在稳态运行的物理和工程方面,将继续走在国际前沿,对国际热核聚变实验堆(ITER)和未来中国聚变工程实验堆(CFETR)建设和运行具有重大的科学意义,同时为人类开发利用核聚变清洁能源奠定了重要的技术基础。

来源:2017年8月23日出版的《环球》杂志 第17期

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