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科普:即將到來的量子科技,將顛覆我們所有認(rèn)知

2021-07-20 12:48 作者:紅葉奇說  | 我要投稿

有人認(rèn)為量子科技會對人類社會產(chǎn)生顛覆性影響再正常不過了。量子最早由M·普朗克在1900年提出,是現(xiàn)代物理的重要概念。普朗克提出:像原子作為一切物質(zhì)的構(gòu)成單位一樣,“能量子”(量子)是能量的最小單位。

通俗地說,量子就是表現(xiàn)出某物質(zhì)或者物理量特性的最小單位!換句話說就是將物質(zhì)不斷分割,直至存在最小的不可分割的基本單位,那么這個物理量就是量子化的,并且我們將最小單位稱之為量子!

兩個沒有任何關(guān)系的量子會在不同位置出現(xiàn)完全相關(guān)的相同表現(xiàn),這種現(xiàn)象稱之為量子糾纏。原本物理世界認(rèn)為光速是不可超越的,而量子糾纏的速度至少1萬倍于光速,即有這樣一種可能,在宇宙的某個地方,距離我們幾萬光年外存在著和你毫無關(guān)系的量子,你動他動,他動你動,也可以簡單理解為游戲服務(wù)器和被控制的游戲角色之間的關(guān)系。

為什么說量子科技會顛覆人類社會呢?因?yàn)榱孔恿W(xué)本來就是顛覆人類認(rèn)知的一種科學(xué),應(yīng)用了這種理論的技術(shù)也很可能會產(chǎn)生令人意料不到的效果。

凡事涉及到能量的領(lǐng)域,都是很值得科學(xué)家的關(guān)注,也是未來人類生產(chǎn)生活必須重視的問題。量子科技既是新的機(jī)遇也是挑戰(zhàn)。

量子科學(xué)和技術(shù)其實(shí)已經(jīng)在方方面面影響著我們的日常生活。我們目前正在廣為使用的計算機(jī)、手機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)、時間標(biāo)準(zhǔn)和導(dǎo)航,包括醫(yī)院里的磁共振成像等等,無一不得益于量子科學(xué)和技術(shù)。

2015年12月10日,谷歌宣布已經(jīng)在量子計算領(lǐng)域取得了突破性進(jìn)展,該公司稱,它們已成功證明自家于2013年采購的一臺極富爭議的計算機(jī)能基于量子技術(shù)進(jìn)行數(shù)學(xué)計算,這種量子算法可以以比傳統(tǒng)過程快1億倍的速度解決問題。

量子計算具有的強(qiáng)大的運(yùn)算能力,當(dāng)量子比特數(shù)達(dá)到大概50個時,其計算能力就可以超過現(xiàn)有的最強(qiáng)大的超級機(jī)計算機(jī),當(dāng)量子比特數(shù)達(dá)到300個時,它運(yùn)算能力可能超過我們現(xiàn)已知的宇宙總粒子數(shù)之和。

很多我們現(xiàn)階段我們需要運(yùn)算的工作都可能通過量子計算機(jī)輕松秒完,不需要太多時間;

量子計算機(jī)最具顛覆性和吸引力的就是在分子維度上模擬自然方式,它在制藥、化工還有生物科技等領(lǐng)域都有著廣闊的應(yīng)用,推出一款可上市產(chǎn)品必然會經(jīng)歷一個漫長的實(shí)驗(yàn)分子研究結(jié)合的過程,有些還不一定有結(jié)果,因此,通過量子計算來節(jié)省大量的時間和成本不僅有利于這些公司的商業(yè)訴求,并可以撬動這些產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,帶來巨大的商業(yè)利益;

中國的量子技術(shù)處于世界第一,超前水平嗎?

關(guān)于量子技術(shù)公開的信息顯示,墨子號”量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星于2016年8月16日在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射,2017年1月18日正式開展科學(xué)實(shí)驗(yàn)。這是世界范圍內(nèi),第一顆量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星。

中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)潘建偉教授表示,“‘墨子號’量子衛(wèi)星圓滿實(shí)現(xiàn)預(yù)定的全部三大科學(xué)目標(biāo),為我國在未來繼續(xù)引領(lǐng)世界量子通信技術(shù)發(fā)展和空間尺度量子物理基本問題檢驗(yàn)前沿研究奠定了堅實(shí)的科學(xué)與技術(shù)基礎(chǔ)。”

有望使中國先于歐美,擁有量子通信覆蓋全球的能力。量子通信,有望成為新一代通信技術(shù)。但在量子計算這個更廣闊的領(lǐng)域,中國仍落后美國,且差距不小。

人類完全掌握量子科技后,會是怎樣的存在?

量子科學(xué)是研究微觀粒子的科學(xué),而微觀粒子是構(gòu)成宏觀物質(zhì)的態(tài),一但微觀粒子的構(gòu)成確定,宏觀物質(zhì)也就確,而宏觀物質(zhì)的各種態(tài)勢構(gòu)成了物質(zhì)的不同種類和性質(zhì),就有了世界萬物。

而微觀粒子都應(yīng)是能量團(tuán)的集聚構(gòu)成的,這此能量團(tuán)是具有量子能量態(tài)的,各有各的性質(zhì),而量子態(tài)實(shí)際上則是由空間結(jié)構(gòu)決定的

而空間結(jié)構(gòu)也就是最簡形體結(jié)構(gòu)既正四面體和正八面體,體心四面八方存在任一維度的不對稱性和1/4向域所有一維存在三角函數(shù)差值,造成空間任意點(diǎn)的各向的勢能差

而這種勢能差就造成了光的波動性和粒子性,光速是由空間任意點(diǎn)向四面八方的輻射造成,也造就就了各基本粒子,也造就了世界的萬物。

最后一句話可以說明其重要性:"量子科技,它不是幾萬億,幾十萬億的概念,他對于國防,經(jīng)濟(jì)所帶來的完全是顛覆性的影響!就好比上世紀(jì)60年代,人類首臺電腦出現(xiàn)時對人類生活和以后幾十年科技發(fā)展所帶來的影響!"

我國目前在量子物理的應(yīng)用嘗試中投入力度很大,在世界范圍內(nèi)也屬于比較先進(jìn)的國家。

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