2020中国科技硬核突破,你了解多少?
中国量子计算新突破、新一代“人造太阳”放电、中国进入核电技术先进国家行列……近日,科技界好消息不断。响当当的名字,你了解多少?
“九章”问世
12月4日,中国科学技术大学宣布该校潘建伟团队与中科院上海微系统与信息技术研究所、国家并行计算机工程技术研究中心合作,成功构建76个光子的量子计算原型机“九章”。
据悉,取名‘九章’,是为了纪念中国古代著名数学专著《九章算术》。“九章”求解数学算法高斯玻色取样只需200秒,比目前世界最快的超级计算机快了将近一百万亿倍。这一突破使我国成为全球第二个实现“量子优越性”的国家。资料显示,高斯玻色取样是一个计算概率分布的算法,可用于编码和求解多种问题。当求解5000万个样本的高斯玻色取样问题时,“九章”需200秒,而目前世界上最快的超级计算机“富岳”需6亿年;当求解100亿个样本时,“九章”需10小时,“富岳”需1200亿年。
尽管“九章”距离实际应用仍有漫漫长路,但这台76个光子的量子计算原型机,推动全球量子计算的前沿研究达到一个新高度,成功实现了“量子计算优越性”的里程碑式突破。
纵观目前世界各国,早已开启了“量子计算”发展布局道路,比如美国2018年通过《国家量子行动计划(NQI)》法案,计划四年内增加量子信息科学领域12.75亿美元投资,发布《量子信息科学国家战略概述》,确保美国量子技术领先;英国2015年启动“国家量子技术计划”,目前累计投资超过5亿英镑建立量子技术研发中心;德国拟投入6.5亿欧元促进量子技术发展与应用;欧盟2016年发布投资总额超过10亿欧元的“量子宣言”旗舰计划,并于2018年10月启动首批19个科研类项目……
总而言之,量子计算所带来的算力飞跃将成为未来科技产业发展至关重要的核心关键,对基础科研、新型材料与医药研发、信息安全与人工智能等经济社会的诸多领域产生颠覆性影响,其发展与应用对国家科技发展和产业转型升级具有重要促进作用。
新一代“人造太阳”首次放电
12月4日14时02分,新一代“人造太阳”装置中国环流器二号M装置(HL-2M)在成都建成并实现首次放电。据悉,这是目前中国最大、最先进的磁约束核聚变实验研究装置,该项目于 2009 年由国家原子能机构批复立项,由中国核工业集团西南物理研究院(SWIP)自主设计建造,科学家们希望该设备释放强大的清洁能源,它使用强大的磁场来约束等离子体发生核聚变反应,最高核心温度可以达到 1.5 亿摄氏度,约是太阳核心温度的十倍。
新一代“人造太阳”首次放电标志着中国自主掌握了大型先进托卡马克装置的设计、建造、运行技术,为我国核聚变堆的自主设计与建造打下坚实基础。实现我国核聚变能开发事业跨越式发展的重要依托装置,也是我国消化吸收ITER技术不可或缺的重要平台。该装置的建设运行也为我国下一步深度参与国际热核聚变实验堆项目提供了条件。
“华龙一号”全球首堆并网成功
11月27日,“华龙一号”全球首堆——中核集团福清核电5号机组首次并网成功。现场确认显示,该机组各项技术指标均符合设计要求,机组状态良好,为后续机组投入商业运行奠定坚实基础,并创造了全球第三代核电首堆建设的最佳业绩。
据了解,“华龙一号”又被称之为国之重器,这是我国自主研发、具备完全自主知识产权的三代核电技术,是当前世界核电市场接受度较高的三代核电站机型之一,采用单堆布置,机组电功率115万千瓦,安全高效。
“华龙一号”全球首堆福清核电5号机组并网发电,标志着中国打破了国外核电技术垄断,正式进入核电技术先进国家行列,这对我国实现由核电大国向核电强国的跨越具有重要意义,同时也进一步增强了“一带一路”沿线国家对华龙一号的信心。
“奋斗者”号坐底10909米
11月19日,由中国船舶集团有限公司第七〇二研究所(以下简称七〇二所)牵头总体设计和集成建造的“大国重器”——“奋斗者”号全海深载人潜水器成功坐底马里亚纳海沟。这是继11月10日、13日、16日三次万米级海试后,“奋斗者”号再探万米洋底。
此次海底探索过程中,“奋斗者”号于10日8时12分在马里亚纳海沟成功下潜到10909米,成为中国历史上第一艘下潜到“挑战者深渊”的载人潜水器。
在之后的海试任务中,“奋斗者”号载人潜水器和“沧海”号深海着陆器联合作业,实现万米水下全球首次高清视频信号直播和传输。此外“奋斗者”号仅用半小时左右的时间就找回了此前布放在海底的3个取样器,作业难度堪比“大海捞针”。这项操作对深海科考特别是未来实现深海科研的原位培养、长期监测等意义重大。
对于一个国家来说,一个国家的强大,不仅仅是陆地的强大,还有海洋的强大,海洋在现在的世界里占有极其重要的地位。众所周知,在地球上,海洋占据了71%的面积。截止目前,人类已探索的海底只有5%,还有95%大海的海底是未知的。海洋不仅拥有丰富的资源供人类使用,而且还具有非常重要的战略位置。因此也更加凸显了深海探索的重要性。
“鲲龙”海上首飞
7月26日,我国自主研制的大型灭火/水上救援水陆两栖飞机“鲲龙”AG600在山东青岛附近海域,成功实现海上首飞,为下一步飞机进行海上试飞科目训练及验证飞机相关性能奠定了基础。
资料显示,“鲲龙”AG600是目前世界上在研最大的水陆两栖飞机。采用悬臂式上单翼、前三点可收放式起落架、单船身水陆两栖飞机布局形式,选装4台国产涡桨6发动机,机长37米、翼展38.8米、机高12.1米(外部尺寸与波音737相当),最大起飞重量53.5吨。AG600飞机按照“水陆两栖、一机多型”的设计思路研制,其最大特点是既能在陆地上起降,又能在水面上起降。
为何要投入诸多精力打造这么一个“大家伙”呢?据悉,AG600是为满足森林灭火和水上救援的迫切需要而首次研制的大型特种用途民用飞机,是国家应急救援体系建设急需的重大航空装备。AG600最多可载水12吨,单次投水救火面积可达4000余平方米,可通过在水面汲水也可在陆地机场注水等方式,多次往返于水源与火场之间。此外,AG600还可在水面停泊实施救援行动,水上应急救援一次可救护50名遇险人员。在满足森林灭火、水上救援等要求的同时,可根据用户的需要加改装必要的设备,满足其他特殊任务需要。
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