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贯穿当下和未来──量子技术
floatsy | 2018-11-07 14:53:54    阅读:7250   发布文章

毫无疑问,如今的科学技术突飞猛进,人们的生活水平也在日益提高,而未来社会是怎样,只能说让我们拭目以待。在这个AR、VR虚拟现实、大数据等经常被人们提及的时候,我们可能会对一个现在甚至以后科技发展的重点有些忽略,那就是量子技术,大家无时无刻不在和量子技术接触:它在人们的手腕上、在语音设备中、在屏幕里、在汽车内,量子技术是数字时代的基石。

相信大家很多人都看了今年上映的电影《蚁人2》,量子领域这个概念贯穿整部影片,但很多人对这个概念的认知可能只停留在听过或者赞叹电影里量子领域的神奇,其实各个国家对于量子技术的研究一直在进行,也在不断取得突破进展。

现在就让小编来给大家分享一下自己理解的量子技术。简单来说量子技术就是研究微观粒子(如电子、原子、分子等)运动规律的理论。现在科学家们已经有能力操控单个原子、电子或其他粒子,其带来的好处是不言而喻的。比如,通过光子计数来制造3D相机、通过捕获单个原子和离子建造最精确的光学计时器等。同时,那些看似违反常理的量子现象也将为人类所用,比如量子纠缠态和量子叠加态。

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虽然大多数人对量子技术有些陌生,可能仅仅只是停留在听说过的程度,但是量子技术的应用范围之广可能远超你想象。量子技术在石油与天然气、环境、数据安全、国防与航空航天、无线通信、土木工程、金融、城市、医疗健康等多个方面都有着很大的影响。例如在医疗健康方面,研究人员正在研究一种称为脑磁图描记术(MEG)的技术,它能应用于早期诊断上,但这个技术目前需要磁屏蔽室和液氦冷却操作,这使得技术推广变得异常昂贵。而量子磁力仪则可以很好地弥补这方面的缺陷,它几乎不需要冷却和与屏蔽,并且灵敏度更高、更重要的是它的成本更低。虽然不像电影里描述的量子领域那样的神奇,并且量子技术的研究还有待进一步的深入,但是如今发展的量子技术已经能充分应用在国家建设、人民生活中,不断提高着人们的生活质量。

原国家计委科技司副司长严谷良表示,量子技术的时代已经到来。从量子技术在各领域的应用中可以看到,量子技术克服、解决了许多依靠常规技术解决不了的难题,可以说,掌握了量子技术,就等于掌握了一个新的科技武器。并且现在各国对于量子技术的研究才刚刚起步,在未来,随着科技的发展,对于量子技术的研究也将更加深入,量子技术的应用范围将会愈加广泛,其发展空间也非常广阔,往近了说,可以将量子技术应用解决生态环境、人类健康长寿等重大问题。往远了说,量子技术也许可以实现以下三个人类科技重大突破:

1、映射人的思想。众所周知,在已知的宇宙中,研究人类的大脑是最困难的事情之一,为了理解大脑工作的原理,我们需要一个新水平的计算能力,而量子技术是有可能帮我们实现的,或许真的有一天,我们能像电影《头号玩家》中那样感受虚拟现实“全民绿洲”,那么像电影《蚁人2》中置身于量子领域也并非天方夜谭。

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2、几乎无法破解的网络安全。在量子世界中,存在量子纠缠的现象,这是一种两个或多个粒子以神秘的方式连接的现象,无论它们之间存在何种介质,也不会有任何可识别的信号。这样一来将有助于确保数据的安全交换,这就是爱因斯坦所说的“远处的一种怪异行为”。由于这两种粒子没有特定的结合环境,所以使用复杂粒子编码的信号是不存在被截取的可能的。虽然黑客很厉害,但是面对量子技术的计算能力,是无法破解由更原始机器创建的密码的。所以当量子技术进一步被人类掌握的话,正真意义上的信息数据安全可期。

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3、探索遥远的行星。这一点可能很多人都考虑到了,毕竟,研究宇宙需要对大量数据进行分析,而且这个大数据和人们平时所听到的大数据还有很大差距,不是当前技术能解决的。美国宇航局科学家计划使用量子计算机进行一系列复杂的任务尝试,并且不断的改进优化。美国宇航局已经使用量子计算的一般原理,来开发安全有效的太空旅行方法,例如将机器人送入太空。或许随着量子技术的不断成熟,人们就能凭借其在地球上安全地逐渐揭开宇宙神秘的面纱。

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也许有人会问“量子技术真的有那么神奇吗?是不是有点夸大其词了?”,有这些疑问也不是没有道理,毕竟量子技术离无法在平时生活中近距离感受到,但其实它的应用早已贯穿生活中的方方面面,并且还有无限潜力待开发,量子技术的发展是很快的,值得大家憧憬。也许在未来更多领域都会用到它,这是一个趋势,但不能保证成功与否,只能说它将是未来发展和运用的大方向。量子技术将贯穿当下和未来,不断提升人们的生活水平。


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