看似普通的科技產(chǎn)品,背后隱藏的量子物理學(xué)理論,你知道幾個?
量子科技這是一個對于我們普通人既熟悉又陌生的領(lǐng)域,大家都知道量子科技厲害,但又不太明白這玩意到底厲害在哪兒。反正就感覺挺高大上的,一般人接觸不到,其實這是大家的一個誤區(qū),在我們平時生活中量子科技的應(yīng)用可以說是相當(dāng)廣泛,無知君來帶大家一起看看這5個在我們生活中隨處可見的量子科技。

一:LED燈
說起LED燈,相信大家都不會感到陌生。隨著科技的進(jìn)步,電燈的樣式和色彩從原有的單調(diào)變得更加豐富多彩。和普通照明燈相比,LED燈無論是從外觀設(shè)計,還是節(jié)能環(huán)保等方面,都比普通照明燈更加先進(jìn)和高級,成為了人們的優(yōu)先選擇。

LED 的工作原理是使用半導(dǎo)體上獨特的電子空穴,作用于通過的電子,通過光子和光粒子釋放能量。在電子釋放光子的同時,量子技術(shù)開始持續(xù)發(fā)力,隨著量子態(tài)不斷降低的過程,LED在其作用下會變得更加節(jié)能。
LED是一種節(jié)能燈光,在生活中,除了用來照明的電燈,我們用的手機(jī)、相機(jī)等科技產(chǎn)品中,也有LED的影子。在地鐵和車站里,我們總能看到巨大的顯示屏,顯示屏上的各種信息,為乘客們提供了幫助,而這些顯示屏運(yùn)用的就是LED技術(shù)。在日常的建筑物照明和景觀照明中,比如樓梯、甲板和園藝花卉等的燈光,也體現(xiàn)了LED的強(qiáng)大技術(shù)。
LED的推廣和技術(shù)革新,結(jié)束了白熾燈的時代,這種節(jié)能環(huán)保的高科技,不僅能降低地球能源的消耗,也能照亮人類美好的未來。
二:量子計算機(jī)
隨著互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展,公民的個人隱私存在嚴(yán)重的泄露問題,對于國家來說,保護(hù)國家秘密是非常重要的工作。在大數(shù)據(jù)背景下,信息難免會被泄露,而這時量子科技憑借自身的絕對安全,得到了各國的青睞。

量子信息技術(shù)是一種絕對安全的通信技術(shù),利用量子糾纏和疊加等形態(tài),堪稱完美的量子計算機(jī)在科學(xué)家的不懈努力下問世。量子計算機(jī)記憶單元是量子態(tài),這種記憶單元十分龐大,能夠儲存關(guān)于量子力學(xué)方面的信息。雖然和許多計算機(jī)一樣,由多個硬件和軟件組成,但量子計算機(jī)與普通計算機(jī)相比,其處理強(qiáng)大量子信息的能力更強(qiáng),在面對多變的信息時,能快速有效地提取信息并進(jìn)行加工。

日常生活中所用的計算機(jī),很容易遭到各種病毒的攻擊,電腦出現(xiàn)黑屏和死機(jī)的同時,用戶的個人信息很容易隨之泄露。而量子計算機(jī)卻不存在這方面的擔(dān)憂,因其自身具備的不可復(fù)制量子原理,信息無法泄露轉(zhuǎn)移,具有絕對的安全性。
三:GPS
古時人們出行,靠日月星辰分辨方向,在沙漠中生活的人,靠駱駝帶路導(dǎo)航。而在當(dāng)下,不管我們身居何處,去往何方,都能夠輕松鎖定方位,找到目的地,而這一切都離不開GPS。

GPS,全稱為全球衛(wèi)星定位系統(tǒng),以原子鐘的形式對量子技術(shù)進(jìn)行利用,是量子物理學(xué)理論特性的重要展現(xiàn)。GPS主要應(yīng)用于軍事領(lǐng)域,該系統(tǒng)由三部分組成,分為控制部分、空間部分和用戶端,前兩個部分主要由研發(fā)國美國進(jìn)行保護(hù),以確保衛(wèi)星正常運(yùn)轉(zhuǎn)工作,從而使衛(wèi)星發(fā)射出的信號更加準(zhǔn)確。我們?nèi)粘I钪兴玫降腉PS原理,被稱為客戶端。
GPS能準(zhǔn)確的定位,測速和測時,日常生活中,我們所用的車載導(dǎo)航和智能導(dǎo)航,都是GPS系統(tǒng)。其利用多個原子鐘共同作用的工作原理,通過接收衛(wèi)星信號,利用接收機(jī)進(jìn)行一系列的推算,從而算出用戶與目的地之間的距離。有了這項發(fā)明,人們的出行變得更加簡單和便捷,而這就是量子科技對生活的巨大貢獻(xiàn)。
四:激光
激光在生活中比較常見,比如激光筆,激光手術(shù),激光焊接和激光美容等,在軍事武器方面,激光也有很大的作用。這種與生活密不可分的技術(shù),也體現(xiàn)了量子物理學(xué)的知識。

激光被稱為“最亮的光”,是人類歷史上的重大發(fā)明,而為激光理論產(chǎn)生做出巨大貢獻(xiàn)的科學(xué)家,就是我們比較熟悉的愛因斯坦。
激光是利用原子受激輻射產(chǎn)生的光,這些電子在吸收能量后,會產(chǎn)生不同的變化,從低能級轉(zhuǎn)變?yōu)楦吣芗墸谶@一轉(zhuǎn)變的過程中,所發(fā)出的光子束便是我們所說的激光。
在激光的技術(shù)革新過程中,激光理論得到了進(jìn)一步完善,一些激光產(chǎn)品應(yīng)運(yùn)而生。在1961年,激光首次進(jìn)入醫(yī)學(xué)領(lǐng)域,在外科手術(shù)中嶄露頭角。隨著科技的進(jìn)步,激光開始向各個領(lǐng)域邁進(jìn),從商業(yè)激光柱,到激光全息攝像舞臺光影,再到日常生活中的條形碼掃描器、激光打印機(jī),每一個腳印,都是人類科技的巨大進(jìn)步。

如今在我們的生活中,激光技術(shù)比比皆是,舉不勝舉,它早已融入我們的生活,成為了人們的得力幫手,在不同的崗位上默默奉獻(xiàn),用那耀眼的亮光,造福人類。
五:核磁共振
核磁共振主要用于醫(yī)學(xué)領(lǐng)域,是一種重要的醫(yī)學(xué)檢查方法,也是醫(yī)學(xué)影像學(xué)革命的產(chǎn)物。核磁共振利用量子技術(shù)將生物體組織進(jìn)行成像,允許電磁波中的長波穿過,而這大大彌補(bǔ)了x射線等短波無法穿透生物體組織的缺陷。

核磁共振通過將生物體置于特殊的磁場中,將氫原子進(jìn)行自旋翻轉(zhuǎn),在量子水平上改變原子之間的相互作用,從而能更清晰地檢測到生物體內(nèi)不同物質(zhì)成分的濃度和狀態(tài)。因為其能彌補(bǔ)x射線等短波電磁波的缺陷,核磁共振成為了醫(yī)療技術(shù)中最受歡迎的檢查方法。
這些科技產(chǎn)品,在生活中十分常見,但這背后所體現(xiàn)的原理,卻是無數(shù)科學(xué)家在經(jīng)過無數(shù)個日夜研究后,在無數(shù)個理論創(chuàng)建和推翻的復(fù)雜過程中,逐步形成的。
每一場科技變革的背后,都是經(jīng)濟(jì)的迅速增長和生活水平的提高。如果沒有量子物理學(xué)的出現(xiàn),就不會有這些和量子物理學(xué)息息相關(guān)的科技產(chǎn)品,那么人類的生活,也不會像現(xiàn)在這樣多姿多彩。對此,大家怎么看?