中国牛到没朋友的“黑科技”，你知道多少

2017-10-18 00:42

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昨天，我国第一颗空间X射线天文卫星——慧眼HXMT望远镜在引力波事件发生时成功监测了引力波源所在的天区；当天华为在德国慕尼黑发布AI手机Mate10系列；中国科技界可谓喜事连连，其实我国还有很多牛到没朋友的“黑科技”，小编带你来数一数。

1.神威和天河超级计算机连续刷榜

2016年6月20日，在法兰克福世界超算大会上，国际TOP500组织发布的榜单显示，“神威·太湖之光”超级计算机系统登顶榜单之首，不仅速度比第二名“天河二号”快出近两倍，其效率也提高3倍。截止到今年6月份，它已经连续三次登顶榜首。

更可贵的是，相对于以往一些国产超级计算机采用了国外芯片，“神威·太湖之光”实现了运算系统、存储系统、互联系统、操作系统、基础库等超算的重要组成部分实现全部国产化，而且性能非常卓越，将之与美国泰坦超算相比较，优势明显：

就绝对性能来说，“神威·太湖之光”双精浮点峰值高达125 PFlops，稳定性能为93 PFlops，相比较之下，美国顶尖超算泰坦的双精浮点峰值高达27 PFlops，稳定性能为17.6 PFlops，“神威·太湖之光”的稳定性能是美国超算泰坦的5.2倍。

就效率而言，“神威·太湖之光”整机效率高达74.16%，相比较之下，美国超算泰坦的整机效率为65.19%。

就性能功耗比而言，“神威·太湖之光”的性能功耗比高达6G/W，作为对比，美国超算泰坦的性能功耗比为2.143G/W，美国超算红杉整机性能功耗比为2.069G/W，日本超算京整机性能功耗比为0.830/W，美国超算米拉整机性能功耗比为2.069G/W。

2.量子计算研究上与美国交错领先

量子计算是一种基于量子效应的新型计算方式，基本原理是以量子位作为信息编码和存储的基本单元，通过大量量子位的受控演化来完成计算任务。

2015年，杜江峰院士研究组就研究出基于金刚石的单自旋固态量子计算的载体，在传统的纠错码上达到了非常高的操作精度，量子逻辑门精度达到了99.99%，其单比特门精度已经满足容错计算的需求。

2016年，郭光灿院士团队成功研发出基于砷化镓材料的半导体量子芯片，在纠错码的辅助下，量子逻辑门精度也达到量子计算的门槛。

不久前，中科大、中国科学院-阿里巴巴量子计算实验室、浙江大学、中科院物理所等单位或公司联合研制了两台量子计算原型机，其中一台光量子计算原型机可以实现十光子纠缠操纵，这个成绩已经超过了美国保持的9个量子比特操纵记录，另一台低温超导系统的原型机也实现了10个量子比特。

虽然这两台原型机目前只能用于波色取样和线性方程组求解，与ENIAC（第一台电子管计算机）和TRADIC（第一台晶体管计算机）类似，距离真正通用的标准量子计算机还有一定距离，但却是人类在该领域迈出的里程碑式的一步。同时，这两台原型机在国际上也是处于领先水平的。

3.量子通信产业化方面领跑世界

如果说量子计算领域中国和美国还处于交错领先的话，那么量子通信产业化方面，中国已经领跑世界。

近年来，中国在量子通信领域持续发力，先后建成合肥城域量子通信试验示范网、覆盖济南市城区的济南量子通信试验网、新华社新闻大厦和新华社金融信息交易所之间的金融信息量子通信验证网、北京城域量子通信网以及上海陆家嘴金融量子保密通信应用示范网等。

正是这些技术成果让国内专家非常有底气——中国科学技术大学教授陈宇翱在全国量子力学2017年年会上表示，“中国的量子通信技术已全面领先于世界”。

4.载人航天昂首迈入“空间站时代”

今年9月22日，天舟1号在完成空间实验室阶段任务及后续拓展试验后受控离轨。至此，中国载人航天工程“第二步”任务全部完成，中国载人航天昂首迈入“空间站时代”。

过去短短一年，长征7号、天宫二号、神舟11号、天舟1号等四次重大任务相继执行，启用生态、环保、开放的新发射场——中国文昌航天发射场，建造我国首个真正意义上的空间实验室，实现我国航天员首次太空中期驻留，发射我国首艘货运飞船，掌握推进剂在轨补加等关键技术等。发射密度之高、试验任务之重、前后跨度之长、风险挑战之大、质量要求之严，在中国载人航天史上前所未有。

5.北斗导航已超越欧盟、俄罗斯

在卫星定位这个领域，美国起步最早，在1994年就提供服务了。

而中国在1994年才正式启动北斗导航系统建设。但是，中国的北斗导航系统发展很快，目前，中国的北斗导航系统建设已经进入第三个阶段，成为拥有自主卫星导航定位系统的国家。

2015年，北斗导航工程的顶层设计专家和专家组组长王飞雪受邀赴俄罗斯参加莫斯科导航论坛。在论坛上国际卫星导航界的专家感叹：中国北斗已超越欧盟的“伽利略”和俄罗斯的“格洛纳斯”了！

值得注意的是，在关键元器件上，中国也实现了高度国产化，像最近发射的北斗导航卫星，其部件国产化率提高到98%，像宇航级CPU等关键器部件全部为国产。到2020年，中国将完成35颗卫星发射组网，实现全球覆盖，部分性能将有望领先于美国的GPS，为全球用户提供服务。

6.FAST实现我国脉冲星发现领域“零的突破”

2016年9月25日，被誉为“中国天眼”的国家重大科技基础设施——500米口径球面射电望远镜（FAST）落成启用，FAST突破了射电望远镜工程的极限，是世界最大的也是最灵敏的单口径射电望远镜，其接收面积相当于30个足球场大小，被南仁东定义为“下一代天文学家准备的观测设备”。

虽然FAST中文名为500米口径球面射电望远镜，但它并不仅仅是一台望远镜，它还可以实现巡视宇宙中的中性氢、观测脉冲星等科学目标和空间飞行器测量与通讯等应用目标。同时，FAST也可作为非相干散射雷达接收系统，相当于放在云贵高原上的一部超大型被动式雷达，守护着祖国大西南的领空。

最近，FAST还有了新发现。10月10日，中国科学院国家天文台宣布，FAST经过一年紧张调试，已实现指向、跟踪、漂移扫描等多种观测模式的顺利运行，并确认多颗新发现脉冲星。这是我国的天文设备第一次发现脉冲星，实现了该领域“零的突破”。澳大利亚科学及工业研究院Parkes望远镜科学主管乔治·霍布斯就表示，“天眼”的调试以及逐渐产出成果，是目前国际天文学界最激动人心的事件之一。

7.“蛟龙号”成为“第一梯队”中的佼佼者

“蛟龙号”是中国首台自主设计、自主集成研制的作业型深海载人潜水器，设计最大下潜深度为7000米级，是目前世界上下潜能力最深的作业型载人潜水器。“蛟龙号”的研制成功，也标志着中国成为继美、法、俄、日之后世界上第五个掌握大深度载人深潜技术的国家。

同时，在全球作业型载人潜水器中，“蛟龙号”不仅属于第一梯队，还是其中的佼佼者。目前全世界投入使用的各类载人潜水器约90艘，其中下潜深度超过1000米的仅有12艘，更深的潜水器数量更少，在“蛟龙号”之前，作业型载人潜水器最大工作深度为日本深潜器的6527米。这一纪录在2012年6月27日被“蛟龙号”打破，它在西太平洋的马里亚纳海沟海试成功到达7062米海底，创造了作业类载人潜水器新的世界纪录。

除此之外，中国在军工领域也取得了全球瞩目的成就，开发出了J20隐身战机、FC31隐身战机、055驱逐舰、新型航母等一批新锐装备。这些新锐军事装备与各种民用黑科技一起,都将不断改善人民的生活水平，保卫着人民生命财产安全。