潘建偉:量子科技幫我們理解人類智慧
量子科技普通人看不懂,聽起來(lái)很玄。市場(chǎng)上還出現(xiàn)了“量子鞋墊”“量子水杯”“量子面膜”等,有的培訓(xùn)機(jī)構(gòu)推出“量子波動(dòng)速讀法”,這些東西靠譜嗎?甚至有的人宣稱量子科技能治療糖尿病、癌癥等疑難雜癥,這些說(shuō)法科學(xué)嗎?記者日前采訪了量子科技方面的著名專家,中國(guó)科技大學(xué)教授、中國(guó)科學(xué)院院士潘建偉。 量子科技的基礎(chǔ)是量子力學(xué),不治糖尿病、癌癥等疑難雜癥 記者:量子科技的基礎(chǔ)是量子力學(xué),您能否介紹一下量子力學(xué)是什么?量子革命是怎么回事? 潘建偉:量子力學(xué)誕生于20世紀(jì)初。從1900年普朗克提出量子論的百余年來(lái),眾多物理學(xué)家通過(guò)對(duì)量子規(guī)律的觀測(cè),已經(jīng)成功構(gòu)建起量子力學(xué)的理論大廈。通過(guò)量子力學(xué),人們深入認(rèn)識(shí)了微觀世界的規(guī)律,在此基礎(chǔ)上產(chǎn)生了半導(dǎo)體、激光、核能等改變世界的重大發(fā)明,催生了現(xiàn)代信息技術(shù),這是人類的第一次量子革命。 與經(jīng)典力學(xué)相比,量子力學(xué)所描述的微觀粒子具有量子疊加的特性。如果把量子疊加擴(kuò)展到多個(gè)粒子,就會(huì)產(chǎn)生“量子糾纏”現(xiàn)象。愛(ài)因斯坦就把量子糾纏稱為“遙遠(yuǎn)地點(diǎn)之間的詭異互動(dòng)”?茖W(xué)家在對(duì)量子糾纏這一詭異互動(dòng)展開大量實(shí)驗(yàn)研究的過(guò)程中,發(fā)展起來(lái)了精細(xì)的量子調(diào)控技術(shù),人類從對(duì)量子規(guī)律的被動(dòng)觀測(cè),發(fā)展到能夠?qū)α孔訝顟B(tài)進(jìn)行主動(dòng)操縱,這就類似于人類對(duì)生物學(xué)的認(rèn)識(shí),從孟德爾遺傳定律到DNA結(jié)構(gòu)的偉大跨越。 結(jié)合量子調(diào)控和信息技術(shù),產(chǎn)生了量子信息這一新興學(xué)科。量子信息包括量子通信、量子計(jì)算和量子精密測(cè)量三方面的應(yīng)用,可以在確保信息安全、提高運(yùn)算速度、提升測(cè)量精度等方面突破經(jīng)典技術(shù)的瓶頸。以量子信息為代表的量子科技迅速發(fā)展,人類迎來(lái)了第二次量子革命。經(jīng)過(guò)學(xué)術(shù)界多年努力,目前量子保密通信和量子雷達(dá)進(jìn)入了實(shí)用化階段,也有了相關(guān)產(chǎn)品,其他的量子技術(shù)離產(chǎn)業(yè)化和商業(yè)化還需要一定的時(shí)間。至于市場(chǎng)上出現(xiàn)的量子鞋墊、量子水杯、量子波動(dòng)閱讀法等,都跟量子科技毫無(wú)關(guān)系,量子科技目前也沒(méi)有在糖尿病、癌癥等疑難雜癥的治療方面有所應(yīng)用。 量子通信的兩種典型應(yīng)用:量子密鑰分發(fā)和量子隱形傳態(tài) 記者:您提到量子通信已進(jìn)入實(shí)用化階段,能否詳細(xì)介紹一下? 潘建偉:國(guó)際學(xué)術(shù)界將量子密鑰分發(fā)和量子隱形傳態(tài)統(tǒng)稱為量子通信。量子通信其實(shí)包括兩種最典型的應(yīng)用方式,一種是量子密鑰分發(fā),另一種是量子隱形傳態(tài)。 |