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量子科技到底是什么?看完这三点你就明白了

我们之前讲过高端光刻机和石墨烯晶圆,这两个都是半导体领域,也是我国目前比较薄弱的地方。那么今天要说的是中国最牛的领域——量子科技领域。和芯片不同,在量子科技领域,我们完完全全是甩开其他国家,走在世界的前列。

什么是量子科技?会给世界带来怎么样的变化?可以这样说,21世纪最最烧脑的前沿科学就是量子力学,普通人都会认为,量子力学离我们很远。其实不然,说量子力学是现代物理学的支柱也不为过。那什么是量子?量子并不是指某一种具体的粒子,而是对具有量子特性的一类粒子的统称。我们可以简单的理解为,量子就是一切物质分割到最小,无法再分割的那个单位,可以是物质也可以是能量。比如,光的最小单位是光子,电的最小单位就是电子,这些都可以统称为量子。

那么量子世界的三大基本原则是什么?第一是叠加态原理,在量子世界里,叠加态才是物质最普通不过的本质,可以这样说,在我们现在的世界,非黑即白的物体性质,在量子世界当中根本不存在。我们都知道双缝实验和薛定谔的猫,就是说的这个原理。

第二就是测不准原理,叠加态是不可能被精确测量出来的,比如你能精确测出粒子的位置,却测不出粒子的速度,反之亦然。第三个就是观察者效应,虽然一切的事物都是多种可能的叠加态,但是只要进行观测,就必然会坍(tan)缩成为一个确定无疑的结果。还有量子的不连续性、波粒两相性、量子纠缠等等。总的来说,量子力学不光是影响了物理学还影响了哲学,就是这么深奥。

那就会有人问,这么厉害的量子力学究竟会应用到什么地方呢?答案是,量子计算、量子通信以及量子测量三大领域。

第一个量子计算将会是打破摩尔定律的最强“武器”,也将是中国能打破芯片垄断实现弯道超车的领域。从我国研制的“九章”中,我们就能看出他的强大。而像华为、阿里、腾讯和百度等大公司都在参与量子计算产业链的建设。在当今一大群西方列强争先恐后的涌进量子计算领域的时候,中国人是没有理由犹豫不前的。

第二个就是量子通讯,可以这样说,我国的量子通讯技术在未来的15年都将持续保持领先。量子通信最大的优势就在于,通信的安全和超远距离的传输效率上。而量子通讯不管是在军事上的不怕电磁干扰和阻断干扰,就可以很好的保证了各种无人机设备的机动性更强,打击能力更精准。还是在民用领域上,量子通信可以说是绝对的安全。就连以后的数字货币支付系统以及移动支付,互联网、金融等都不必再发愁安全性了。

第三量子测量,量子测量的精髓就在于随机性。说到测量,很多人都会认为它是非常重要的,但是测量在量子力学中的重要性比在经典力学中的重要性高的多,在经典力学中,测量过程和其他过程服从同样的物理规律,你相信某个物体首先具有某些确定的性质,比如确定的位置和确定的速度,然后才能去测量这些性质。总而言之,在量子力学中,你不能随便“看”,看到的也不一定就是事情的真相。

写到最后

笔者认为,当今世界正在经历百年未有之大变局,科技创新就是其中的一个关键变量,而现在我们就站在量子研究的最前沿。那么对于量子科技你有什么看法?量子科技可以改变目前我国“无芯”的局面吗?量子计算机可以给我们的生活带来什么样的变化?

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