2022年諾貝爾化學學獎頒授給了旨在于量子領域研究的三位科學家。對于大眾而言，量子科學是極為艱深的理論，常人無法理解。而有關量子理論的一些技術應用，卻有望影響到我們的日常生活和社會發展。明天，我們不談這些艱深的理論，帶你瞧瞧量子技術的三大應用，以及我們國家在那些領域究竟有多強。
就在今天，2022年諾貝爾化學學獎公布，來自英國、美國和法國的三位科學家，憑著在“糾纏光子實驗、驗證違背貝爾不方程、以及開創量子信息科學”方面所作出的貢獻，獲得了這一佳績。一時間全世界都把眼神投向了量子科學，雖然量子技術的時代就在前方向我們招手。
2022年諾貝爾化學學獎得主，從左至右依次：英國科學家Alain、美國科學家JohnF.和德國科學家Anton
對于我們大眾而言，量子科學是極為艱深的理論，絕大多數人都難以理解。而有關量子理論的一些技術應用，卻十分有希望能影響到我們的日常生活和社會發展。明天，我們不談這些艱深的理論，帶你瞧瞧量子技術的三大應用，以及我們國家在那些領域的發展究竟有多強。
量子通訊
當你和親愛的人想撥個視頻說點悄悄話，你是否害怕網路上隔墻有耳？通過正在上演的俄烏沖突，你是否深刻地感遭到了戰場上安全高效通訊的重要性？量子通訊，就才能解決那些問題。
量子通訊是借助量子疊加態和量子糾纏效應進行信息傳遞的新型通訊方法。相比于我們目前打電話、上網的通訊方法，量子通訊具有難以被監聽和破解的絕對安全保證。而且借助量子的這種特點，量子通訊可以趕超傳統通訊的極限條件，獲得愈發高效的通訊療效，但是具有極其良好的抗干擾能力。量子通訊的這種優勢，還能讓它在未來發揮巨大的作用。
在量子通訊方面，我們國家妥妥地處在世界領先地位。我們率先發射了首顆量子科學實驗衛星“墨子號”，并建成了千公里級的量子保密通訊的“京滬干線”，在此基礎上成功建立了天地一體化量子通訊網路的雛型，跨徑達4600公里。目前量子通訊的專利申請數我國排行第一，在全省各個地區也先后構建了有關量子通訊的科技工程。未來我們還將繼續領跑這一領域。
量子估算
自從計算機被發明以來，其估算性能以幾何倍數不斷提升。但現在，估算性能的提高步伐漸漸趨緩。現今英特爾、蘋果等推出的全新芯片，很難再見到炸裂般的性能提高。傳統的估算構架雖然緊靠了性能的盡頭。而量子估算的出現，將把估算性能再度帶上新的高度。
量子估算是一種遵守量子熱學規律，調控量子信息單元進行估算的新型估算模式。因為量子熱學疊加性的存在，量子計算機在處理問題時的速率，要遠遠快于傳統的通用計算機，適宜解決超大規模的估算任務。
我國成功建立了光量子估算靶機“九章”，與超導量子估算靶機“祖沖之”，并隨即不斷升級。在求解高斯玻色采樣物理問題上，“九章2.0”要比目前全球最快的超級計算機快10的24次方倍（億億億倍）。對于量子隨機線路采樣的任務，“祖沖之2.0”要比全球最快的超級計算機快1000萬倍以上，而且可以實現編程。“九章”和“祖沖之”也使我國成為惟一在兩條技術路線上實現量子優越性的國家
可以說，我國在量子估算領域實力雄厚，相關產業的落地和商業化發展也在不斷深化和嘗試。就在明年年初，我國首個量子估算全球開發者平臺即將上線。百度、華為等大公司也在量子估算領域不斷投入，取得了突破。例如，華為的HiQ量子估算云平臺，百度的產業級超導量子計算機“乾始”。量子估算有望在不遠的將來，賦能我們生活的方方面面。
量子檢測
如今是幾點鐘？你如今在哪些位置？從你家去下班該如何走？這種問題的回答，離不開檢測技術的發展。伴隨著時間、空間檢測的精度不斷提高，通訊、定位、導航等技術才得以廣泛應用，成為現代生活不可或缺的一部份。近些年來，隨著量子技術的進步，量子檢測成為了精密檢測的發展方向量子通訊技術，有望推動新一代傳感的改革，讓我們先前所未有的精度進行檢測。
量子檢測有三把直尺。第一，是基于微觀粒子基態檢測。根據此，科學家們發明了原子鐘，精度可以做到兩千萬年只差1秒。我們的北斗導航衛星里，就應用了原子鐘實現精準導航。第二是基于量子相干性檢測。如今早已廣泛應用于陀螺儀、重力儀、重力梯度儀等領域，比如冷原子干涉量子陀螺儀等。第三是基于量子糾纏進行檢測。我國科學家借助這一點，首次在檢測精度上迫近了最優海森堡極限——也就是量子熱學理論范疇內所能達到的最高精度。有了量子檢測量子通訊技術，我們就最確切地掌握各類變化。
總的來說，量子技術屬于戰略性、基礎性的前沿科技創新領域，可以在通訊、計算、測量等方面，突破目前技術的枷鎖，事關全球科技革命和產業轉型的邁向，是國際競爭的焦點。此次諾獎頒授給這一領域，無疑是為我們闡明了未來的發展方向。