量子科技意味着什么？中国的量子科技有哪些应用？-- 迪族网

量子科技意味着什么？中国的量子科技有哪些应用？

来源：东吴金融科技头条号　2020-11-10 13:37:21

“深刻认识推进量子科技发展重大意义，加强量子科技发展战略谋划和系统布局。”周末，量子科技引爆了中国市场。

量子科技是什么?

“量子”跟我们中学接触的原子、电子、原子核、质子、中子等不是一个维度的概念。量子是一个数学概念，代表离散变化的最小单元。比如统计人数时只能说1个人，但不能说半个人，那对统计人数来说，一个人就是一个量子。当某个东西只能离散变化，我们就说它是“量子化”的。而量子力学不仅研究原子、分子、激光这些微观对象，还研究导电性、导热性、硬度、晶体结构等宏观物质，涉及现代社会的方方面面，是和相对论是二十世纪的两个最重要的科学革命。而最近被媒体热议的量子科技则是量子力学和信息科技的交叉学科，做个比喻，经典比特是个“开关”，只有开和关两种状态，那量子比特是个“旋钮”，有无数个状态。

玻尔是量子理论的奠基人，得出量子理论的三大基本准则：

态叠加世界：在量子世界，一切事物处于不同状态，各种状态可以并存。猫可能活着也可能死了，猫也可能既活着也死了。

测不准原理：叠加态不可能精确测量，这个不可能是宇宙的终极规律，或许就是我们的这个三维宇宙的终点。

观察者原理：一个物体都会有一个最终状态，而这个最终状态并非取决于物体本身，而是取决于谁来观察，从什么角度。

这三条准则完全推翻了经典物理学依赖的数学之美，最要命的是第三条，你的成绩好不好，你的钱多不多，并不取决于实际干了什么，而是你看到了什么，颇有唯心论的意思。以至于老对手爱因斯坦反驳：我不相信上帝用骰子来决定宇宙!玻尔则以“不要告诉上帝怎么做”予以回应。

量子科技有多厉害?

谷歌曾称，世界第一的超级计算机要算一万年的实验，量子计算机只用200秒就能算完;目前全球一年产生的数据需要百亿TB的存储量才能完成，而未来的量子存储设备，可能只需指甲盖大小就能存储人类几百年的信息数据。

而更多量子领域的现象还未得到科学解释：超导体，完全屏蔽磁场;超流体，内部摩擦力为零;时间晶体，经典时空对称破缺;不用光的反射成像;可以通过光改变引力为斥力的卡西米尔效应;单原子酶催化，背后量子隧穿现象等等。可以说，量子科技就是人类科学认知的极限。

科技发展到今天，我们看到的世界，仅仅是整个世界的5%。这和1000年前人类不知道有电场、磁场，以为天圆地方是一样的。随着量子科技的发展，指不定哪一天暗物质、暗能量、量子纠缠都能得到解释。

中国的量子科技应用

量子科技目前有两个最主要的应用，一是量子通信，二是量子计算。

我国目前研究的量子通信手段被称为量子密钥分发，使用的密钥还是完全随机并只可使用一次，已被严格证明是一种绝对安全的通信方式。从目前的人类认知来看，这是一种完美的信息保密形式。随着2016年8月我国“墨子号”实验卫星成功发射，量子通信的网络开始迅速铺张开来，2017年世界首个远距离量子保密通信骨干网“京沪干线”正式建成开通。

墨子号量子卫星的发射和量子通信京沪干线的建设，标志着中国的量子通信接近了产业化。自从人类进入近代社会以来，这是第一次由中国创造一个新的产业。我们在许多产业做到了世界第一，例如高铁、电信、超算，固然都很了不起，但这些产业都是别人开创的，我们是在别人的框架里后来居上。只有量子通信，在国际上是没有先例的。这个中国首创的产业是一座里程碑，历史意义十分重大。

而在难度更大的量子计算领域，目前主要参与研发的都是像百度和阿里这样的巨头。中国科学技术大学、清华大学等高校近年来都在量子计算领域取得一些阶段性成果。百度、阿里巴巴、腾讯、华为等科技企业也相继出台了量子计算研究计划。相比量子通信，量子计算的发展程度要低得多，还处于演示阶段，尚未造出有实用价值的量子计算机。

在量子通信方面，中国领先，欧洲和美国也投入了很多努力，在跟随中国发展。在量子计算方面，欧美领先，中国也不断做出重要的成果，最近接近了并驾齐驱。如果这两个领域相比较，整体而言量子计算的重要性高于量子通信，但离实用也更远。

尽管量子科技现在受到了国家层面的重视，但目前只能说是一步先手棋。我们还需要更多时间、人才、研发投入等等，才能把这一产业发扬光大。

关键词：量子科技

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