科學也可以如此靠近

玄乎的量子力學有啥用?終於懂了


快科技未來科學大獎頒獎典禮暨未來論壇年會在京舉辦。中國科學技術大學常務副校長、中國科學院院士、年未來科學大獎物質科學獎獲獎者潘建偉作主題演講。潘建偉認為,從某種意義上來講,量子力學和牛頓力學有相似和不同之處。牛頓力學或者是經典電動力學均屬決定論,「預測所有的現...

2017年12月14日18時51分 - 今日科學 / 快科技

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2017未來科學大獎頒獎典禮暨未來論壇年會在京舉辦。中國科學技術大學常務副校長、中國科學院院士、2017年未來科學大獎物質科學獎獲獎者潘建偉作主題演講。

潘建偉認為,從某種意義上來講,量子力學和牛頓力學有相似和不同之處。

牛頓力學或者是經典電動力學均屬決定論,「預測所有的現象是決定的」,但是量子力學告訴世人,如果有觀測者對這個客體進行觀測,會對這個狀態帶來不可避免的影響。

所以,人類本身的測量行為會對體系的演化發生根本的影響,這導致首次量子力學介入到了測量的範疇。

「概念的改變,必然會帶來科技或者技術方面的進步」,潘建偉稱,目前處於第三次產業變革,在很大程度上來講都和量子力學緊密相連。例如物理檢驗相對論,這種技術又可用到GPS和導航方面,「所以其實在使用GPS時,我們不僅用到量子力學的技術,甚至把相對論和廣義相對論的技術都用到了相關現實應用中」。

那麼量子力學到底會給人們帶來何等好處?

潘建偉稱,從各個量子力學基礎上根據觀測數據,會發現宇宙可能來自於一個大爆炸的起點,大爆炸過程中,中子的碰撞會產生重金屬,有了重金屬才可能有了幾十億年前生命的出現,「所以說除了帶來信息技術的革命外,量子力學已經能夠初步回答宇宙和人類的起源問題」。

對於量子方面計算成果,潘建偉稱,2012年,首次證明量子計算可以進行。到了2017年五六月份,首次成功實現了一台可編程的多光子量子計算原型機,首次超越了早前的計算機。此外也實現了十個超導比特的量子晶片。

對於未來,潘建偉提出了三個重點:第一,希望通過五到十年的努力,能夠構成和地面的光纖網絡,最後形成一個廣域量子通訊網絡。第二,發展新一代高效視頻傳輸技術,有了這種技術可以反過來檢驗量子力學。第三,三到五年里,可以實現一百個量子比特的相關操縱。


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