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什么是量子技术(什么是量子技术隐身)

wangsihai

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被广泛应用到各领域的量子技术到底是什么?

关于量子,百度百科给出的解释:“量子是现代物理的重要概念,即一个物理量如果存在最小的不可分割的基本单位,则这个物理量是量子化的,并把最小单位称为量子。”而量子护肤则指的是通过利用量子力学的震动原理,让肌肤充分吸收护肤品中的养分,使表皮层趋于平滑,并渗透肌肤基底层,从而实现真正的“冻龄”。

在医美领域,据一位轻奢护肤旗舰店的工作人员介绍,量子的原理是聚焦射频波穿透表皮基底黑色素细胞的屏障,通过一个探头接触皮肤后将射频点播能量传导至皮肤深处,使真皮层胶原纤维加热至55-65℃,胶原纤维收缩,使松弛的皮肤皱纹被拉紧。量子抗衰是一种非侵入式的治疗方式,为目前最安全、有效果的美容去皱、紧致、恢复肌肤健康的方法之一。

然而,针对各领域量子日常用品的营销宣传,有中科院专家在线辟谣称“由于量子态所需的极端苛刻环境与高昂的经济成本,截至目前量子科技没有走进我们的日常生活,所有打着“量子”旗号进行营销的日常生活产品,全部为虚假宣传。”

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真正的量子技术是对于微观量子态进行的主动精确的操控:

自上世纪九十年代以来,量子调控技术的巨大进步使得人类可以对微观粒子的量子状态进行主动的精确操纵,从而诞生了以量子信息技术为代表的新兴的领域。

这也被称为 “第二次量子革命”。所以,真正的量子技术是对于微观量子态进行的主动精确的操控。目前,量子信息技术包括量子通信、量子计算、量子精密测量等,可以在确保信息安全、提高运算速度、提升测量精度等方面突破经典技术的瓶颈。

参考资料来源:北京商报-量子技术概念“泛滥” 曼瑜天雅、汉方等品牌涉嫌虚假宣传

量子科技是什么东西?

量子科技是量子信息。

量子信息是量子物理与信息技术相结合发展起来的新学科,主要包括量子通信和量子计算2个领域。量子通信主要研究量子密码、量子隐形传态、远距离量子通信的技术等等;量子计算主要研究量子计算机和适合于量子计算机的量子算法。

通俗而言,两个相距遥远的陌生人不约而同地想做同一件事,好像有一根无形的线绳牵着他们,这种神奇现象可谓“心灵感应”。

与此类似,所谓量子纠缠,是指在微观世界里,有共同来源的两个微观粒子之间存在着纠缠关系,不管它们距离多远,只要一个粒子状态发生变化,就能立即使另一个粒子状态发生相应变化。量子通信正是利用量子纠缠效应进行信息传递的一种新型通信方式。此种通信技术若能得以实现,其影响将是划时代的。

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在时空方面,由于量子通信属于超光速通信,不仅是“最快的通信”,而且有穿越大气层的可能,从而为基于卫星量子中继的全球化通信网奠定了可靠基础。日前,德国物理学家就正在利用量子纠缠效应打造量子互联网,其研究人员称:“我们已经实现了第一个量子网络原型,在节点之间完成了量子信息的可逆交换。

此外,还可以在两个节点之间产生远程纠缠,并保持约100微秒……未来人们通过它不仅可以进行远距离的量子信息沟通,而且还将使大型量子互联网完全实现成为可能。”

量子技术是什么意思?

量子信息技术是量子物理与信息技术相结合发展起来的新学科,主要包括量子通信和量子计算2个领域。量子通信主要研究量子密码、量子隐形传态、远距离量子通信的技术等等。量子计算主要研究量子计算机和适合于量子计算机的量子算法。

量子计算:

具体而言,1965年,英特尔公司的创始人之一戈登·摩尔针对电子计算机技术的发展提出了“每18个月计算能力翻倍”的摩尔定律。然而,由于传统技术的物理局限性,这一能力或将在未来10~20年之内达到极限。

据保守估计,2018年芯片制造业就将步入16纳米的工艺流程,业内专家则认为,16纳米制程已经是普通硅芯片的尽头。事实上,当芯片的制程小于20纳米之后,量子效应就将严重影响芯片的设计和生产,单纯通过减小制程将无法继续遵循摩尔定律,而突破的希望恰在于量子计算。

什么是量子技术

生物量子技术,也称量子生物学,量子生物学是利用量子理论来研究生命科学的一门学科。该学科包含利用量子力学研究生物过程和分子动态结构。利用量子生物学研究量子水平的分子动态结构和能量转移。

量子技术简单来说,就是往某种蛋白质上打个标签,引导这个蛋白质,去找它需要应用的地方(就是需要更改的蛋白质地方)。

什么是量子技术说明文

首先要知道什么是量子,量子不是原子、中子、质子类物质,量子是一个单位。即一个物理量如果存在最小的不可分割的基本单位,则这个物理量是量子化的,并把最小单位称为量子。

它最早是由德国物理学家M·普朗克在1900年提出的。他假设黑体辐射中的辐射能量是不连续的,只能取能量基本单位的整数倍,从而很好地解释了黑体辐射的实验现象。

后来的研究表明,不但能量表现出这种不连续的分离化性质,其他物理量诸如角动量、自旋、电荷等也都表现出这种不连续的量子化现象。这同以牛顿力学为代表的经典物理有根本的区别。既然量子是最小的单位,毋容置疑,量子化现象主要表现在微观物理世界。描写微观物理世界的物理理论是量子力学。

另外还有量子光学、量子化学。而我们听的最多的估计就是量子通信。

1905年,德国物理学家爱因斯坦把量子概念引进光的传播过程,提出“光量子”(光子)的概念,并提出光同时具有波动和粒子的性质,即光的“波粒二象性”。

也就说光量子,即是一种波,又是一种粒子,估计你开始模糊了。

20世纪20年代,法国物理学家德布罗意提出“物质波”概念,即一切物质粒子均具备波粒二象性;德国物理学家海森伯等人建立了量子矩阵力学;奥地利物理学家薛定谔建立了量子波动力学。量子理论的发展进入了量子力学阶段。

想起那个该死的薛定谔方程,我当时花了一个星期才整得似懂非懂,后来考试一过全忘干净。当时可讨厌薛定谔这个糟老头子了。

最后一位关键人物是:英国物理学家狄拉克,1928完成了矩阵力学和波动力学之间的数学等价证明,对量子力学理论进行了系统的总结,并将两大理论体系——相对论和量子力学成功地结合起来,揭开了量子场论的序幕。

量子理论,最可怕的是小。小到不可思议,很多奇怪的现象出现。比如在传统的物理中、光、能量等都是持续的,但当把其单位小到量子的时候,则是不连续的、间断的。说量子物质是粒子嘛也对,说是波嘛也对。其叠加性和纠缠性,让你怀疑人生。但它又解释了很多让你怀疑人生的东西,比如:

1.超导体,完全屏蔽磁场。

2.超流体,内部摩擦力为零。

3.时间晶体,经典时空对称破缺。

4.不用光的反射成像的量子微成像

5.可以通过手性光改变引力为斥力的卡西米尔效应

6.背后量子隧穿的单原子酶催化现象等等

(量子隧道)

量子技术广泛的运用在社会生活的各个领域:量子通信、量子医学、量子化学等。

量子通讯主要包括量子通信和量子计算2个领域,暂时量子通信还处于科研阶段,一旦实现量子通信,时下所谓的5G只能算是龟速。去年10月,谷歌研究人员在英国《自然》杂志发表论文称,基于一个包含54个量子比特的量子芯片开发了量子计算系统,它花费约200秒完成的任务,传统超级计算机要1万年才能完成。

量子医学通过采用量子能量波激发人体自愈系统以及机体的自我修复功能,达到快速、安全、自然、温和的调理改善疾病、逆转衰老,并且它对人体没有任何的伤害。

对于量子科技这一具有颠覆性的概念,各国政府都非常重视,害怕落后。2018年底,美国颁布了《国家量子倡议法案》,宣称绝不能容忍在量子科技领域落后。2020年7月23日,美国能源部宣布了建设量子互联网的蓝图。10月7日,美国发布的《国家量子信息科学战略投入的量子前沿报告》宣布,美国将在量子信息科学领域保持领导地位,作为确保美国长期经济繁荣和国家安全的关键优先事项。

我大中华方面,在相关领域已经取得不少成就,而且在有些领域已经世界领先。高层19日就量子科技研究和应用前景举行了第二十四次集体学习。dada主持学习时强调:“量子力学是人类探究微观世界的重大成果。量子科技发展具有重大科学意义和战略价值,是一项对传统技术体系产生冲击、进行重构的重大颠覆性技术创新,将引领新一轮科技革命和产业变革方向。”“要充分认识推动量子科技发展的重要性和紧迫性,加强量子科技发展战略谋划和系统布局,把握大趋势,下好先手棋。”

在未来科技领域,5G、6G的战略地位跟量子科技比,不是一个量级。

什么叫做量子技术?

一般而言,从技术本身(实际上是经典技术)来看,我们把技术的要素主要分为经验性要素、实体性要素与知识性要素。技术是由这三类要素相互作用生成的。经验性要素主要是经验、技能等这些主观性的技术要素,主要强调技术具有实践性。实体性要素主要以生产工具、设备为主要标志,主要强调技术具有直接变革物质世界的能力,变革天然自然、人工自然或技术人工物。知识性要素主要是以技术知识为标志,强调现代技术受技术理论和科学的技术应用的直接影响。我认为,量子技术也包括这三类要素,量子经验性要素、量子实体性要素和量子知识性要素。量子经验性要素表明量子技术的使用也需要有人的经验的积累,但它并不构成量子技术的主要性要素,这一要素的作用可以忽略。量子实体性要素是量子知识性要素的载体,表现为量子技术人工物(量子技术客体)。量子知识性要素主要是指量子技术是量子力学和量子信息论等量子理论的应用。没有量子理论就不可能有量子技术,也不可能凭宏观的技术经验发明出量子技术人工物。下面我们将讨论的激光器、晶体管与扫描隧道显微镜等,它们都是量子理论的直接或间接的发明物,量子信息技术更是量子理论的产物。因此,量子技术必定是量子理论的应用。量子技术的进展特别表现为量子技术人工物的发明,具体表现为以下几种情况:(1)1900年,物理学家普朗克提出了“能量子”概念,标志着量子力学新纪元的开始。爱因斯坦于1905年提出了“光量子假说”以解释“光电效应”。1916年,爱因斯坦指出辐射有两种形式:自发辐射和受激辐射。受激辐射成为激光器的发明的重要理论基础。受激辐射是指一个处于高能态的粒子在一个频率适当的辐射量子的作用下,会跃迁到低能态,并发射一个频率和运动方向同入射量子全同的辐射量子。受激辐射和粒子数反转概念、无线电电子学中的反馈概念、光子学中的干涉仪器件综合起来形成了激光器的思想。激光技术是以量子理论为主的现代物理学和现代技术相结合孕育出来的一门科学技术,它的发展历史不仅充分显示出量子理论对激光技术发明的预见性。(2)1926年,狄拉克在薛定谔的多体波函数启示下,研究全同粒子系统。他发现,如果描述全同粒子的多体波函数是对称的,这些粒子将服从玻色—爱因斯坦统计。如果这一波函数是反对称的,这些粒子将服从费米—狄拉克统计。1928年,索未菲将费米—狄拉克统计用于电子气体,发展出了量子的金属自由电子气体模型,这是不同于经典的自由电子气的新的、量子机制的金属电子论。后经布洛赫研究,提出了固体的能带论,后有固体量子论的提出。最终在贝尔实验室的规划下,并在量子力学的指导下研究固体量子理论,1947年晶体管得到发明。(3)量子力学中有一个著名的量子效应,即量子隧道效应。在经典物理中,粒子不能越过能量大于它的势垒而进入到另一个区域。而在量子力学中,即使粒子能量小于势垒高度,粒子仍有一定的概率能穿透势垒而进入势垒后的区域,好像在势垒中有一个“隧道”能使少量粒子穿过而进入垒后区域,这就是量子隧道效应。1981年,IBM公司苏黎士实验室的宾尼和罗雷尔利用电子的隧道效应制成了扫描隧道显微镜(STM)。STM正是利用隧道电流对间距a变化的敏感性来工作的。STM的扫描过程描述为,针尖在扫描控制系统的控制下,可沿样品表面作三维移动,随着样品表面的起伏,针尖—样品间距将发生变化,隧道电流随之变化。STM发明以后,相继诞生了一系列在工作模式、组成结构及主要性能与STM相似的显微仪器,构成了一个不断发展的“扫描探针显微镜”家族,它们具有广泛测量与微加工等用途。(4)量子力学与信息科学的结合产生了量子信息技术。量子信息(quantum information)是近10年来受到国内外高度关注的重要理论问题和技术问题。上述的四种量子技术中,前三种情形是通常意义上的量子理论对量子技术的启示或某种程度的应用,它们并没有带来大规模的量子技术的广泛应用,量子理论与量子技术之间的关系有的是直接的,有的则是间接的。第四种量子技术,即量子信息技术直接建立在量子理论的基础之上,而且还建立了量子信息论,将量子理论的研究与应用提升到一个新的水平,为量子技术的应用开辟了广阔的前景,量子信息技术以量子纠缠作为其基本标志。前三种量子技术的产生时期都是将量子纠缠(包括EPR关联)作为一个概念或作为一种有待确定的东西或佯谬来看待,而量子信息技术则是将量子纠缠作为一个基本的物理性质或物理事实来看待,这就是说,量子纠缠从概念或佯谬到科学事实是量子技术发生突变的分界判据。实际上,量子技术已正在形成相当大的一个高技术群。道林(Jonathan P. Dowling)和密尔本(Gerard J. Milburn)在《量子技术:第二次量子革命》中,将量子技术分为五大类:量子信息技术、量子电机系统、相干量子电动学、量子光学和相干物质技术。量子信息技术包括量子算法、量子密码学、量子信息论;量子电机系统包括单自旋磁力共振显微镜方法;相干量子电子学包括超导量子电路、量子光子学、自旋学、分子相关量子电子学、固态量子计算机;量子光子学包括量子光学干涉仪、量子微影术和显微镜方法、光子压缩、非相互作用成像、量子隐形传态;相干物质技术包括原子光学、量子原子引力梯度测量仪、原子激光。这里的分类中,也有交叉,比如,量子隐形传态不仅可以用光子偏振等实现,也可以利用原子等微观粒子的性质来实现,量子隐形传态可以归入量子信息技术之中。比如,戴葵等在《量子信息技术引论》中,将隐形传态归入量子信息技术。通常的技术是经典技术,它能够在经典力学的框架中得到理解。对于量子技术来说,有两种力学推动它的产生,一是从实践上来看,技术创新推动器件的小型化,最终这些器件将在长度上到达纳米尺度,在作用量上到达普朗克常数的尺度。按照莫尔定律,计算机芯片的集成度每18个月将翻一番。当集成电路线宽小于0.1微米时,量子效应开始影响电子的正常运动,解决问题的一种途径只能利用量子力学理论来解决。二是从更基础的意义上看,量子力学的原理给我们在经典的框架内改进器件的性能提供了可能。如果以普朗克为代表的起始于20世纪初的第一次量子革命,主要是检验量子力学是否正确和完备,仅有少量的基于量子力学的量子技术产品的问世,那么,第二次量子革命起始于20世纪末,通过利用量子力学的有关规律和原理,发展新的量子技术。量子技术在于利用量子科学的规律来组织和控制微观复杂系统的组成。显然,量子技术就是量子科学的应用。于是,我们可以作如下的界定:量子技术就是建立在量子力学和量子信息论基础之上的新型技术。没有量子理论就不可能有量子技术,也不可能凭宏观的技术经验发明出量子技术人工物。不论是前面的激光器、晶体管,还是扫描隧道显微镜等,它们都是量子理论的直接或间接的发明物,量子信息技术更是量子理论的产物。因此,量子技术必定是量子理论的应用。

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