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科学普及:量子科学技术为什么成为多国战略布局的重点领域_华体汇app


本文摘要:华体汇app,华体汇app下载,科学普及:量子科学技术为什么成为多国战略布局的重点领域新华社北京10月18日,电记者彭西从顶级设计、战略投资到人才培养等,世界多国近年来在量子科学技术领域持续投入。量子信息技术是量子力学的最新发展,代表了兴起的第二次量子革命。

科学普及:量子科学技术为什么成为多国战略布局的重点领域新华社北京10月18日,电记者彭西从顶级设计、战略投资到人才培养等,世界多国近年来在量子科学技术领域持续投入。量子技术是什么?在现实生活中有什么应用前景?各国和科技企业在相关领域的发展情况如何?解读量子技术必须从量子力学开始。量子力学起源于20世纪初,是研究物质世界微粒子运动规律的物理学分支,如果物理量有最小的不可分割的基本部门,则该物理量是量子化的。

量子力学有违反常识的特征,如着名的不知死活的薛定谔的猫等。然而,相关理论不断获得实验支持,在百余年中催生了许多重大发明——原子弹、激光、晶体管、核磁共振、全球卫星定位系统等,改变了世界面貌。量子信息技术是量子力学的最新发展,代表了兴起的第二次量子革命。

早在2016年,欧盟就宣布将量子科技作为舰科研项目,迎来了第二次量子革命。美国也一直支持量子科学技术的发展,最新动向是10月7日,白宫科学和技术政策办公室在启用国家量子协调办公室的官方网站的同时,发表了量子尖端报告。在量子信息技术中,代表性的是量子通信和量子计算。这也是各大科技大国重点抢占的战略技术高地。

量子通信:信息安全传输的保护盾量子通信是利用量子力学原理解决信息安全问题的通信技术。其中一个着名的原理是量子纠缠,两个纠缠状态的量子就像有心灵感应一样,无论多远,一个量子状态发生变化,另一个也发生变化,爱因斯坦被称为鬼魅般的超距离作用。传统的通信方式有被窃听的风险,但在量子通信中,窃听者必然被发现,被通信双方回避。

量子计算

量子通信常被称为信息安全传输的保护盾,在保密领域有很大的应用前景。近年来,中国量子通信技术取得了许多突破性进展。例如,2016年8月,中国发射了自主开发的世界上第一颗空间量子科学实验卫星墨子号,之后,中国科学研究者利用量子卫星在国际上率先实现了千公里级星地双向量子纠缠分发等成果。

2017年,世界首个量子保密通信中坚网京沪干线项目通过总技术检验。今年以来,量子通信领域中国学者捷报频传。相关方3月份宣布,中国科技大学潘建伟团队等研究人员实现了500公里级真实环境光纤的双场量子钥匙分发和相位匹配量子钥匙分发,传输距离达到509公里,创造了新的世界纪录。

相关方9月份宣布,郭光灿院士团队与权益同行合作,首次实现高保真度32维量子纠缠态度,显著提高量子通信通道容量。量子计算:未来计算技术的心脏量子计算是各国优先发展的另一个重点技术领域。

量子比特

百度研究院量子计算研究所所长段润尧对新华社记者说:量子计算是该新量子革命最具代表性的技术,是未来计算技术的心脏。与传统计算机相比,量子计算机具有独特的优势。

传统计算机中的一个比特在某个时间只有0或1中的一个状态,在量子计算机中,由于量子重叠状态的存在,一个量子比特可以同时记录0和1两个状态。因此,量子计算机具有计算能力远远超过传统计算机的潜力。

但是,现在人类能够同时操作的量子比特还很少,量子计算机还没有大规模实用。在量子计算课程中,谷歌、微软、英特尔等西方科技企业具有先发优势,通过不同的技术途径实现了更多量子比特的操作。

去年10月,Google研究人员在英国自然杂志上发表了一篇论文,根据一个含量子比特的54个量子芯片,开发出量子计算系统,花费约200秒完成的任务,传统的超级计算机需要1万年才能完成。这在当时被称为实现量子霸权,也就是说,量子计算机在某些特定问题上的计算能力超过了传统计算机,但也有业内人士质疑相关细节。

中国的研究人员也在量子计算方面奋。中国科技大学、清华大学等高学近年来在量子计算领域取得了一些阶段性成果。

量子计算

百度、阿里巴巴、腾讯、华为等科技企业也相继制定了量子计算研究计划。今年9月,百度、本源量子等企业相继推出了自己最新的量子计算云平台,让普通用户也可以通过云技术使用量子计算。量子计算机离大规模普及还有很长的路要走,但相关前景广阔。段润尧说:量子计算大大促进了当前人工智能及其应用的发展,深刻改变了包括基础教育在内的许多领域。

特别是在量子计算技术的帮助下,人类对微观世界的认识和宏观世界的探索将大大扩大,从而导致人类思维能力的根本提高。特别声明:本文的转载只是为了传播信息的需要,代表本网站的观点,证明其内容的真实性并不意味着其他媒体、网站或个人从本网站转载使用时,必须保留本网站上明确记载的来源,如果作者不想转载或联系转载原稿费等,请与我们协商。


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