01

　　神舟十二號載人飛船發(fā)射成功

　　2021年6月17日，神舟十二號載人航天飛船成功發(fā)射，并與天和核心艙成功完成對接。

　　這意味著中國的載人航天項(xiàng)目正式邁入三步走的最后階段“實(shí)現(xiàn)太空長期駐守”。更重要的是，中國的載人航天飛船也終于脫離試驗(yàn)階段，開始實(shí)現(xiàn)太空往返常態(tài)化。

　　中國正式進(jìn)入太空站時代！

　　02

　　中國28nm和14nm的芯片預(yù)計(jì)會在今明兩年開始量產(chǎn)

　　前幾天，中國電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究院電子信息研究所所長溫曉君接受采訪時表示，我國28nm和14nm的芯片，預(yù)計(jì)會在今明兩年開始量產(chǎn)。

　　據(jù)悉，14nm芯片的發(fā)展攻克了許多技術(shù)難題，整個從設(shè)計(jì)、制造、封裝一條龍都能搞下來，然后有望在2022年實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。

　　國產(chǎn)芯片正在蓬勃向上，有中芯國際參與先進(jìn)芯片的研發(fā)，還有紫光展銳的芯片設(shè)計(jì)，再加上上海微電子也即將交付28nm光刻機(jī)，在今年或者明年實(shí)現(xiàn)成熟工藝芯片的量產(chǎn)，相信不是什么大問題。

　　03

　　中國科學(xué)家在磁性芯片高精度檢測領(lǐng)域取得新突破

　　磁性芯片生產(chǎn)過程中的磁性薄膜檢測這一關(guān)鍵技術(shù)，屬于我國長期被“卡脖子”的技術(shù)。

　　磁性芯片生產(chǎn)過程中，需將納米磁性薄膜均勻鋪在晶圓（制作硅半導(dǎo)體集成電路所用的襯底）上。確保所有晶圓完全“躺平”有多難？——相當(dāng)于在北京的海淀區(qū)地面上均勻鋪滿5層厚的小米粒，且須完全平整，因此，檢測薄膜的平整度尤為關(guān)鍵。

　　6月24日，北航集成電路學(xué)院科研人員利用其研發(fā)的晶圓級磁光克爾測試儀，通過微小的磁性針尖在在5個原子層厚的納米磁性薄膜上寫下“100年，中國‘芯'”，慶祝中國共產(chǎn)黨建黨100年。

　　北航集成電路學(xué)院科研團(tuán)隊(duì)研發(fā)的晶圓級磁光克爾測試儀，對比國外同類設(shè)備，這臺儀器在測試精度和速度等方面進(jìn)行了技術(shù)革新，實(shí)現(xiàn)了自主創(chuàng)新突破。

　　據(jù)了解，該儀器現(xiàn)已應(yīng)用于科研領(lǐng)域，且預(yù)計(jì)于今年10月在產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域投入商用。

　　04

　　中國核聚變研究獲得重大突破

　　2021年月，中國的“人造太陽”，在1.2億攝氏度下，成功“燃燒”101秒！這標(biāo)志著我國核聚變研究又獲得重大突破，也為人類獲得可控核聚變能源，奠定了商用的物理和工程基礎(chǔ)。

　　什么是核聚變？當(dāng)兩個輕原子融合為一個重原子時，反應(yīng)的過程會產(chǎn)生一點(diǎn)點(diǎn)的質(zhì)量虧損，而這損失的一點(diǎn)點(diǎn)物質(zhì)會變成巨大的能量釋放出來，這就是核聚變。

　　氫彈，運(yùn)用的就是核聚變技術(shù)。

　　但要產(chǎn)生核聚變，得在高溫高壓的環(huán)境下，比如，在太陽中心，氫可以在1500萬度K的高溫和2000億個大氣壓的高壓下聚變成氦。而在地球上沒有那么高的壓強(qiáng)，要發(fā)生聚變，溫度就需要達(dá)到上億度。因此，在地球上實(shí)現(xiàn)核聚變是非常難的。

　　而中國的“人造太陽”，恰恰就把可控核聚變，做到了1億度高溫，還堅(jiān)持了101秒。要知道，最開始時，人類只能做過50毫秒。

　　05

　　中國將光的存儲時間提升至1小時

　　2021年4月，我國科學(xué)家在光量子存儲領(lǐng)域取得重要突破，將光的存儲時間提升至1小時，大幅刷新了2013年德國團(tuán)隊(duì)光存儲1分鐘的世界紀(jì)錄，向?qū)崿F(xiàn)量子存儲器，即量子U盤邁出重要一步。

　　光存儲是件很難的事情，因?yàn)榉瓷渎实拇嬖?，光線每一次的反射都會損失掉一部分能量，即使假設(shè)你的平面鏡反射率高達(dá)99.9%，在一米寬的箱子當(dāng)中，光線在一秒鐘就反射了15×10^9次，光線連一秒都儲存不住。

　　而聰明的中國科學(xué)家們通過調(diào)節(jié)介質(zhì)的折射率將光的速度降下來，然后用能量狀態(tài)低的晶體將光線吸收，光就會被“刻”入晶體當(dāng)中，當(dāng)晶體的電子處于有規(guī)律的往復(fù)躍遷時，光束就會被晶體牢牢束“縛住”，只能在晶體間不斷震蕩。科學(xué)家就是利用這個巧妙的方法，成功將光線儲存一個小時，打破之前德國科學(xué)家一分鐘的記錄。

　　科學(xué)家將600m的光脈沖儲存在這個只有5mm厚的晶體當(dāng)中

　　光是現(xiàn)代信息傳輸?shù)幕据d體，光纖網(wǎng)絡(luò)已遍布全球。光的存儲在量子通信領(lǐng)域尤其重要，因?yàn)橛霉饬孔哟鎯梢詷?gòu)建量子中繼，從而克服傳輸損耗建立遠(yuǎn)程通信網(wǎng)。

　　06

　　中國首條采用移動閉塞系統(tǒng)的重載鐵路成功運(yùn)行

　　6月19日，我國重載鐵路技術(shù)實(shí)現(xiàn)重大突破性進(jìn)展。我國采用移動閉塞技術(shù)體系的重載列車成功發(fā)車運(yùn)行，標(biāo)志著朔黃鐵路成為我國第一條采用移動閉塞系統(tǒng)的重載鐵路。

　　移動閉塞是國際鐵路公認(rèn)的提升安全指標(biāo)和提高運(yùn)輸效率的最佳控制系統(tǒng)，通過控制同一條鐵路上多列列車安全間隔時間，防止列車追尾事故的發(fā)生。

　　朔黃鐵路重載移動閉塞系統(tǒng)，歷經(jīng)八年的關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)、核心設(shè)備研制及裝備研究，擴(kuò)大試驗(yàn)與工程化應(yīng)用研究，實(shí)現(xiàn)了符合我國實(shí)際運(yùn)營需求的重載移動閉塞體系、面向重載鐵路復(fù)雜場景的移動閉塞安全防護(hù)技術(shù)、基于無線通信和北斗衛(wèi)星的重載列車再定位技術(shù)、面向重載移動閉塞的全過程安全綜合保障技術(shù)的“四個創(chuàng)新”，為重載鐵路運(yùn)能和效率提升提供了成套解決方案。

　　07

　　中國能源裝備領(lǐng)域獲重大突破

　　今年我國首臺套然氣長輸管道國產(chǎn)30兆瓦級燃驅(qū)壓縮機(jī)組成功鑒定驗(yàn)收。該機(jī)組性能完全滿足我國天然氣管道的建設(shè)與運(yùn)行要求，達(dá)到了國際先進(jìn)水平，實(shí)現(xiàn)了我國能源裝備領(lǐng)域的重大突破。

　　燃?xì)廨啓C(jī)驅(qū)動壓縮機(jī)組(簡稱“燃驅(qū)壓縮機(jī)組”)表現(xiàn)出了良好的性能和運(yùn)行可靠性，其性能達(dá)到了國際同類產(chǎn)品先進(jìn)水平，關(guān)鍵生態(tài)指標(biāo)——氮氧化物排放優(yōu)于進(jìn)口現(xiàn)役機(jī)組。在可靠性方面，“千小時故障停機(jī)次數(shù)”指標(biāo)也優(yōu)于進(jìn)口機(jī)組同期水平。

　　長期以來，我國沒有成熟的大功率工業(yè)型燃?xì)廨啓C(jī)產(chǎn)品，國內(nèi)天然氣長輸管道燃驅(qū)壓縮機(jī)組長期依賴進(jìn)口，設(shè)備采購和運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用居高不下，國家能源輸送受制于人。而30兆瓦級燃驅(qū)壓縮機(jī)組的研制成功，打破了國外技術(shù)壟斷、填補(bǔ)了國內(nèi)空白，對于實(shí)現(xiàn)能源核心裝備自主可控、保障國家能源戰(zhàn)略安全具有重要意義。

　　08

　　中國研發(fā)全球最大量子比特?cái)?shù)的超導(dǎo)量子體系「祖沖之號」

　　5月8日，全球最大量子比特?cái)?shù)的超導(dǎo)量子體系，在中國誕生了！

　　這無疑是一次重大突破：中國科學(xué)家成功研發(fā)出62比特的超導(dǎo)量子計(jì)算原型機(jī)「祖沖之號」，目前國際上超導(dǎo)量子比特?cái)?shù)量最多，并在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了可編程的二維量子行走。

　　二維超導(dǎo)量子比特芯片示意圖,每個橘色十字代表一個量子比特，圖源：科研團(tuán)隊(duì)

　　“祖沖之號”究竟有多領(lǐng)先？

　　以前谷歌的“量子計(jì)算機(jī)”，不是號稱實(shí)現(xiàn)“量子霸權(quán)”了嗎？它僅僅用了短短200秒，就完成世界最強(qiáng)大的超級計(jì)算機(jī)花費(fèi)1萬年所需的計(jì)算量，計(jì)算速度堪稱“恐怖”！但與“祖沖之號”相比，谷歌的“量子計(jì)算機(jī)”不過如此。

　　衡量“量子計(jì)算機(jī)”的能力，主要是它能夠操縱的超導(dǎo)量子比特?cái)?shù)量，量子比特?cái)?shù)量越多，量子計(jì)算機(jī)的能力就越強(qiáng)，而且還是指數(shù)級地增強(qiáng)。谷歌“量子計(jì)算機(jī)”可操縱的超導(dǎo)量子比特?cái)?shù)量，是53個，“祖沖之號”能達(dá)到62個，比谷歌的多出9個！

　　09

　　中國現(xiàn)場光纖量子通信突破500公里量級

　　近日，中國科大潘建偉團(tuán)隊(duì)創(chuàng)世界紀(jì)錄，我國現(xiàn)場光纖量子通信突破500公里量級。

　　潘建偉團(tuán)隊(duì)利用中科院上海微系統(tǒng)所尤立星小組研制的超導(dǎo)探測器，基于“濟(jì)青干線”現(xiàn)場光纜，突破現(xiàn)場遠(yuǎn)距離高性能單光子干涉技術(shù)，分別采用激光注入鎖定實(shí)現(xiàn)了428公里雙場量子密鑰分發(fā)（TF-QKD），同時利用時頻傳遞技術(shù)實(shí)現(xiàn)了511公里TF-QKD。

　　該研究成果成功創(chuàng)造了現(xiàn)場光纖無中繼QKD最遠(yuǎn)距離新的世界紀(jì)錄，在超過500公里的光纖成碼率打破了傳統(tǒng)無中繼QKD所限定的成碼率極限，即超過了理想的探測裝置（探測器效率為100%）下的無中繼QKD成碼極限。

　　10

　　我國初步掌握火箭長筒段研制技術(shù)

　　2021年2月，我國首個3.35米直徑火箭長筒段貯箱在八院800所問世，經(jīng)過各項(xiàng)檢測和強(qiáng)度試驗(yàn)考核合格，基本具備工程應(yīng)用條件。

　　該貯箱采用了5米級長筒段，首次實(shí)現(xiàn)了國內(nèi)近2米級筒段向5米級筒段的重大跨越，標(biāo)志著我國已初步掌握長筒段研制技術(shù)，火箭在高質(zhì)量、高效率、低成本研制上又取得重大突破。

　　長筒段將現(xiàn)有多個筒段整合為一，有效提高了火箭結(jié)構(gòu)的可靠性。尤為重要的是，生產(chǎn)效率可提高30%以上，研制成本可降低20%以上。

　　2021年，中國在極端的國際大環(huán)境中取得優(yōu)異成績，在一系列重大科技和高端制造領(lǐng)域取得重大突破，是偶然也是必然。未來，期待更多中國的先進(jìn)設(shè)備面世，也期待祖國經(jīng)濟(jì)踏上新征程，實(shí)現(xiàn)新突破。