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66664天前
1世纪很可能就是量子的世纪 就是0和一 就像一个开关 简称qubit 没错就是叠加态 形成一个巨大的叠加态 传统计算机的做法是一条路 走到死胡同就退回来换一条路 你要尝试全部1,000条路才能找到出口 量子计算机的做法是同时走所有的路 可以同时探索所有可能的路径 当然这只是一个简化的比喻 都能用量子计算机加速 量子计算机确实具有碾压性的优势 现代互联网安全的基石RSA加密 就是建立在大数分解很难这个假设上 用传统计算机需要几万年 数学家彼得肖尔发明了一种量子算法 理论上可以高效分解大数 虽然 但大家都知道这一天迟早会来 他们的53量子比特处理器 同样的任务 虽然这个任务没什么实际意义 但他证明了 2023年IBM宣布 虽然距离实用还有很长的路要走 稳定性等一系列技术问题 咋舌量子计算机真正成熟之后 密码学等多个领域 第二个重大应用量子通信 能不能用来做加密通信呢 传统加密的安全性是计算安全 比如RSA加密 分分钟就破 由物理定律本身保证 核心技术叫量子密钥分发 简称QKD基本原理是这样的 任何第三方想要窃听这些粒子 这是海森堡不确定性原理的推论 是可以被通信双方检测到的 如果没有人窃听 这种安全性 而是直接根植于物理定律 2016年中国发射了 墨子号2017年 并完成了世界上第一次洲际量子加密 北京到维也纳 虽然目前的设备还很笨重很贵 但技术进步的速度非常快 量子加密就会变得像今天的HTTPS一样 普及第三个重大应用量子传态 这不是星际迷航里那种传送人的技术 量子传态传送的不是物质本身 原来的粒子在传送过程中会被销毁 但远处的另一个粒子 一对预先纠缠好的粒子作为通道 加上一些经典通信来传递必要的信息 所以整个过程也不能超光速 和量子传感器组成的网络中 不同节点之间需要传递量子信息 提供了一种移动量子信息的方法 科学家已经成功在100多公里的距离上 虽然离星际迷航还差十万八千里 量子纠缠还在精密测量量子传感器 甚至医学成像领域展现出了巨大潜力 可以探测到比传统雷达更微弱的信号 比如量子陀螺仪 制造出比传统陀螺仪精确的多 可以拍摄到传统相机无法捕捉的图像 总之 这不是遥远的未来 我们再往深处挖一挖 它还触及了一些极其深刻的问题 还记得我们之前说的吗 虽然在空间上分离 现在有一批物理学家 都是一个巨大的纠缠网络呢 2006年 范拉姆斯东克 ER是什么 也就是俗称的虫洞 连
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爱因斯坦这次是真的错了! 近日中国科学技术大学潘建伟团队,通过实验终结了一场关于量子力学的百年争论。这次爱因斯坦是真的错了。1927年,爱因斯坦向玻尔提出了一个深刻质疑:为什么不能同时观测量子的波动性和粒子性?他设计出一个精妙的思想实验:让光子穿过一个可移动的狭缝,通过测量狭缝的反冲来获取粒子信息,同时又不干扰干涉条纹的显现。近一个世纪以来,这成为了量子力学领域最著名的悬案。这一僵局近日被潘建伟团队的研究打破,其成果已发表于权威期刊《物理评论快报》。团队创新性的利用光镊禁锢单个原子,将其作为一枚可精密调控的活体狭缝。当他们刻意降低该原子动量的不确定性时,光子的干涉条纹同步消失——波动性彻底隐退。这意味着什么?它证实了玻尔的互补性原理:在量子世界里,你无法同时看到“粒子”与“波”。任何测量行为都会迫使量子体系从叠加态坍缩为一个确定的状态。该实验被认为将抽象的量子力学原理转化为可测量的物理现实,其技术路径为探索量子到经典的边界提供了新工具。这项技术突破不仅平息了世纪之争,更让我们手握调控量子行为的工具。或许有一天,人类能真正回答:为什么我们看到的宇宙如此确定?而量子世界里,一切答案在观测前都只是概率的涟漪。我们对现实的每一次注视,都在改变着世界呈现的样子,而你的每一次分享,都将改变他人的命运。#量子力学 #玻尔互补原理 #探索宇宙 #诺贝尔奖#潘建伟
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