眾所周知量子物理糾纏,2022諾貝爾化學學獎“花落”量子熱學。由阿蘭·阿斯佩、約翰·克勞澤和安東·塞林格憑著糾纏光子實驗、確立對貝爾不方程的違背和開創性的量子信息學方面的成就摘得桂冠。
量子到底是個啥?
科學嚴謹的講量子是最小的能量、動量單位;簡單淺顯的講就是你切分某一個物體,切到小的不能再小,那就是量子。
量子糾纏又是個啥?
諾獎結果公布后,關于“量子熱學”“量子糾纏”的討論頻頻登上熱搜。究竟哪些是量子糾纏呢?與我們的現實生活又有哪些關系呢?
說在上面:量子糾纏對于宏觀物體——換句話說就是你耳朵看得見的所有東西——都沒有任何你能感深受的影響。
量子糾纏是一種奇怪的量子效應,在這些效應中,兩個粒子的機率被聯系在一起。舉個事例,假定兩個粒子互相作用,因而你不曉得它們的載流子各是哪些,但你曉得它們彼此相反,這么這兩個粒子就被稱為糾纏。假如你發覺其中一個載流子向下,這么另一個肯定載流子向上,反之亦然。
假如上述對量子糾纏的解釋你還是有點茫然的話,小K給你打個比方,只要沒有外界干擾,當粒子貓處于生態時,粒子狗一定處于死態;而當粒子貓處于死態時,粒子狗一定處于生態。愛因斯坦把粒子貓和粒子狗之間的聯系成為“鬼魅的超距作用”。為了證明超距作用的存在,愛因斯坦“伙同”另外兩名科學家提出了大名鼎鼎的EPR佯謬。后來一位叫貝爾的化學學家提出了一個不方程,假若能證明這個不方程在量子世界中創立,這么愛因斯坦就是對的。這么,去年諾獎的得主們不止證明了量子熱學遵守貝爾不方程,還開創性的發覺量子態具有儲存傳輸和處理的潛力。
說到量子糾纏對于現實生活的影響,我國量子計算機“九章”通過建立了76個光量子的“量子糾纏”,200秒就解決了過去6億年的估算;跨越4600多公里而且集成了地面光纖網路和“墨子號”衛星,還能為全省150多個行業用戶提供服務;同年5月,“墨子號”量子科學實驗衛星,首次實現了月球上相距1200公里兩個地面站之間的量子態遠程傳輸。
哪些?量子態遠程傳輸?是不是我馬上就可以穿越時空啦?
諾獎“新寵”,
能夠顛覆下一貼牌業革命?
量子通訊和量子估算是量子糾纏衍生下來的應用量子物理糾纏,從目前的工業、物聯網等產業的通信技術角度來看,大都是光子類通信形式,技術也相當成熟,并且這類的通訊方法保密性不高。量子通信從理論上來說,難以破譯,具有一對一的中級保密性,是較優的選擇。
除此之外,在云儲存、數據中心、傳感網和云估算等領域,量子通訊的前景依然可觀。誕生于20世紀初的量子熱學除了改變了我們看待世界的方法,將寬廣的微觀世界詮釋在世人面前,還催生出激光、晶體管、集成電路、核磁共振成像等現代技術,徹底改變了人類生活。