2023年国内十大科技新闻解读(2)

风雨兼程十余载，逐梦蓝天向未来。C919首次商业载客飞行，标志着C919的“研发、制造、取证、投运”全面贯通，中国民航商业运营国产大飞机正式“起步”，中国大飞机的“空中体验”正式走进广大消费者。未来，C919必将在新征程上高飞远航。

“中国天眼”发现纳赫兹引力波存在关键证据

搜寻纳赫兹引力波是国际物理和天文领域备受关注的焦点问题之一。利用被誉为“中国天眼”的500米口径球面射电望远镜，我国脉冲星测时阵列（CPTA）研究团队发现纳赫兹引力波存在的关键证据。这是纳赫兹引力波搜寻的一个重要突破，表明我国纳赫兹引力波研究与国际同步达到领先水平。相关研究成果6月29日在线发表于《天文与天体物理研究》。

作为一种低频引力波，波长可长达几光年的纳赫兹引力波是宇宙里亘古恒久的背景噪音。比起2016年人类最早发现的高频引力波，它们更难被“收听”到，需要基于长达数年的数据采集。

利用大型射电望远镜对一批自转极其规律的毫秒脉冲星进行长期测时观测，是目前已知唯一的纳赫兹引力波探测手段。

“利用‘中国天眼’，我们对57颗毫秒脉冲星开展了长期系统性监测，同时将这些毫秒脉冲星组成了银河系尺度大小的引力波探测器，以搜寻纳赫兹引力波。”论文通讯作者、中国科学院国家天文台/北京大学研究员李柯伽说，功夫不负有心人，在深入分析“中国天眼”收集的3年5个月的数据后，CPTA团队找到了纳赫兹引力波存在的关键证据。

北京大学讲席教授、美国艺术与科学院院士何子山认为，这一重大科学突破对星系演化和超大质量黑洞研究具有深远影响，也为引力波天体物理学打开了全新的窗口。

51个超导量子比特簇态制备刷新世界纪录

继实现10比特、12比特、18比特的真纠缠态制备之后，来自中国科学技术大学等单位的研究人员又取得了重要突破——成功实现51个超导量子比特簇态制备和验证，刷新了所有量子系统中真纠缠比特数目的世界纪录。相关成果7月12日在线发表于《自然》杂志。

超导量子计算被普遍认为是最有可能率先实现实用化量子计算的方案之一，因而备受关注。作为量子计算的基本单元，量子比特不同于非0即1的经典比特，它可以“同时”处于0和1叠加态，即量子相干叠加态。

当人们把量子叠加拓展到多量子比特体系，自然就导致了量子纠缠的概念。多个量子比特一旦实现了相干叠加，其代表的状态空间将会随着量子比特的数目增多而呈指数增长。这被认为是量子计算加速效应的根源。多年以来，实现大规模的多量子比特纠缠一直是各国科学家奋力追求的目标。

然而，由于更大规模的真纠缠态制备要求高连通性的量子系统、高保真的多比特量子门以及高效准确的量子态保真度表征手段，此前真纠缠比特的规模未能突破24个量子比特。

该研究将量子系统中真纠缠比特数目的纪录由24个大幅突破至51个，充分展示了超导量子计算体系优异的可扩展性，对研究多体量子纠缠、实现大规模量子算法以及基于测量的量子计算等具有重要意义。

国家太空实验室正式运行

“天宫课堂”为我们带来了奇妙、有趣的太空实验，而更多关于太空奥秘的探索正在国家太空实验室里有序开展。