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      什么是量子科技

      2024-10-10 00:00:00屈文煊王夢

      2024年8月16日是一個特別的日子,這一天是“墨子號”量子衛(wèi)星發(fā)射8周年的紀(jì)念日。你是否好奇,量子衛(wèi)星中的“量子”意味著什么?它背后隱藏著怎樣的奧秘?

      量子科技是一門依據(jù)量子力學(xué)原理,對量子態(tài)進(jìn)行探索、操控與利用,進(jìn)而實現(xiàn)信息處理、計算與通信的前沿科學(xué)技術(shù)。

      以中國的潘建偉團(tuán)隊為例,他們成功發(fā)射了全球首顆量子科學(xué)實驗衛(wèi)星“墨子號”,并基于此構(gòu)建了天地一體化的廣域量子通信網(wǎng)絡(luò),順利實現(xiàn)了千公里級的量子密鑰分發(fā),為信息安全設(shè)立了全新的標(biāo)準(zhǔn),使得“量子通信,永不竊聽”的構(gòu)想逐漸變?yōu)楝F(xiàn)實。

      在計算領(lǐng)域,谷歌宣稱其量子計算機“懸鈴木”完成了特定任務(wù),運算速度大幅超越傳統(tǒng)超級計算機。盡管“懸鈴木”當(dāng)前仍側(cè)重于解決某些特定問題,但它昭示著未來量子計算在材料科學(xué)、藥物研發(fā)、氣候模擬等領(lǐng)域所蘊含的巨大潛能。

      在量子精密測量領(lǐng)域,歐洲的科研人員運用量子傳感技術(shù),研制出能夠探測微弱磁場變化的儀器,這對于醫(yī)療診斷、地質(zhì)勘查等領(lǐng)域具有變革性意義。比如,借助量子磁力計,科研人員能夠以空前的精度繪制出地下水資源分布圖譜。

      當(dāng)然,量子科技的發(fā)展之路并非坦途。量子系統(tǒng)的不穩(wěn)定性以及量子比特的穩(wěn)定性欠佳等問題,是科學(xué)家們面臨的重大挑戰(zhàn)。然而,正如歷史發(fā)展所證明的那樣,人類總有辦法克服重重困難。量子糾錯碼、量子模擬技術(shù)的迅猛發(fā)展,正在逐步化解這些難題,為量子科技的廣泛應(yīng)用奠定堅實基礎(chǔ)。

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