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丝路技术评估丨中国在量子互联网领域获得重大突破 你知道这项技术到底有多牛
时间:2024/5/23 17:59:13
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作者:一一的天文台
来源:网络

就在上个月,我国又悄悄地干了一件大事:

中国实现了光纤通信波段光子的时-频模式复用存储,突破了固态量子存储器容量的世界纪录。

是不是有些不明觉厉?

这项技术到底有多牛呢?毫不客气地说,固态量子存储器的容量关乎着量子互联网的成败。

我们知道,量子传输本质上是为了让信息变得更快更安全,而在信息爆炸的今天,每天数以亿计的信息来回传输,除了安全之外,速度也同样至关重要。

而固态量子存储器就好比信息存储中转站,它的容量就像是计算机中的“C盘”一样重要。

存储的信息越多,能够处理的信息就越多,一旦它的容量不够了,那么就会影响速度。

因此固态量子存储器是量子互联网迈向长距离通信的关键器件,能够让量子信息做到“不落地中继”。

今天我们就聊聊,这个本世纪最重要的前沿技术,到底有多牛?

量子纠缠你理解错了

说到量子领域,就不得不提到量子纠缠,这个概念把无数人都引到了“玄学”的领域。

甚至很多人认为,量子纠缠本质上比光还要快,因为存在所谓的“心灵感应”,即使是光也做不到这么快。

但这种理解本质上就是错的,量子纠缠不可能快于光速,所以量子互联网不管怎么发展也不可能快于光速。

那么量子纠缠又是怎么回事呢?

用一句话就可以解释这个现象:量子纠缠是属于粒子属性之间的联系,而不是物理联系。

这就好比我们把一张纸撕成两半,这两张纸是存在粒子之间的联系的,但是它们不可能再重新组成一张纸。

因此我们才说,量子纠缠中几乎所有的现象,都是在微观世界中存在的,而经典力学里,不存在所谓的量子纠缠。

所以我们把量子纠缠理解为“玄学”或者是“超越光速”并不准确。

爱因斯坦把量子纠缠态比作是“幽灵般的超距作用”,也并非值得是现实中的某种现象,而是指的是微观世界中的波函数坍缩。

所谓的“波函数坍缩”,就是在微观领域的物质具有波粒二象性,电子云就是一种波函数。

当然,这个概念是属于微观世界的,在宏观世界中并不存在。

之所以很多人都把量子纠缠理解错了,就是把微观世界的“规则”放到了经典物理学中来理解,那自然就都是错的了。

安全性是量子互联网的核心价值

正如刚才所说,量子互联网除了速度就是安全,而我认为,安全性实际上才是它的真正核心价值。

放眼全球,美国,欧洲以及我们国家,都在量子传输方面投入大量的资金进行研究和实验,也正是看中了它的安全性。

尤其是在未来的军事领域当中,信息安全无比重要,一旦量子传输技术得以应用,那么毫无疑问,在军事领域几乎可以说是牢不可破的信息防护盾。

打个比方,当我们发送了一条纠缠态粒子给另一端粒子时,因为两者之间存在联系,因此一旦信息被截获,那么纠缠态粒子的状态就会被破坏,信息就会销毁或者更改。

这时候我们的信息就得以最大程度地被保护下来。

早在2016年,欧盟就曾提出一项“量子技术旗舰计划”,预计投资十亿欧元,在十年内建成量子互联网。

俄罗斯2021年也打造了量子互联网平台,美国也曾声称要在10年内建成全国性的量子互联网战略蓝图。

毫无疑问,世界大国几乎都看中了量子互联网的技术优势和战略价值。

那么既然各国都在加紧研究,是不是意味着,量子通信时代,真的快要来了呢?

量子时代

2023年对于量子领域实际上是非常有意义的一年。

因为这一年,世界各国在量子领域的硬件研发上都取得了非常大的进展,这也为2024年量子领域研发打下了坚实的基础。

可能很多人都认为,2023年是人工智能元年,实际上,无论是谷歌还是IBM,他们在量子计算,量子通道连接以及量子计算机群方面也都实现了更大的突破。

正如IBM的副总裁杰伊·甘贝塔所说:

“我们终于可以开始利用硬件来发现算法了。这为科学发现开辟了另一条新路,这正是最激动人心的部分。”

尽管量子时代听上去还是一个距离我们非常遥远的词语,但是实际上,它融入我们的生活,可能比我们想象的要快得多。

比如量子传感器,它的高灵敏度,完全可以被应用到智能家居中,在环境监测、能量效率管理等方面,完全可以做到提升生活的便捷性和舒适性。

更广泛的比如医学领域,量子医学已经开始了临床试验,医生可以更准确地诊断病情、制定治疗方案和评估治疗效果。

这将为普通老百姓提供更好的医疗服务,改善医疗质量和及时性。

很多看似与我们毫不相关的高精尖技术,都在无声无息中融入到我们的生活和工作当中。

也许我们对此还没有感觉,但实际上,我们早已享受到了科技带来的便利与快捷。

相信随着科技的不断发展,我们或许会很快的进入到量子时代,届时,我们的生活也将在潜移默化中发生着变化,方便了你我他!

原标题:中国在量子互联网领域获得重大突破,进入量子时代,真的很难吗

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