新华网 正文
科普:量子是什么?从“微观世界规律”到人类“新物理革命”
2020-10-19 20:13:15 来源: 新华网
关注新华网
微博
Qzone
图集

  新华社合肥10月19日电 题:科普:量子是什么?从“微观世界规律”到人类“新物理革命”

  记者徐海涛、董瑞丰

  19世纪末,欧洲一些学者认为从牛顿力学到热力学、电磁理论,人类的“物理学大厦”已全部建成,再没有多少可研究的了。

  但是,在1900年,德国物理学家马克斯·普朗克提出了量子理论,为人类开启了探索“微观世界规律”的“新物理革命”。量子理论也与相对论一起,成为现代物理学两大支柱。

  打开“量子之门”:微观世界里的奇妙“叠加”与“纠缠”

  量子是什么?根据量子理论,量子是最小的、不可再分割的能量单位。我们中学物理书上提到的分子、原子、电子,其实都是量子的不同形式??梢运?,我们的世界由量子组成,我们每个人都是“24K”纯量子产品。

  在我们日常生活的宏观世界里,物体的位置、速度等,都可以通过经典力学精确测算。但在微观量子世界里,却有着截然不同的奇妙物理规则,最有代表性的是“叠加”与“纠缠”。

  在宏观世界,任何物体在某一时刻都有确定的状态和位置。但在微观世界,量子却同时处于多种状态和多个位置的“叠加”。

  物理学家薛定谔曾用一只猫比喻量子叠加:箱子里有一只猫,在宏观世界中它要么是活的,要么是死的。但在量子世界中,它可以同时处于生和死两种状态的叠加。

  如果用一个人来比喻,他不仅同时处于生和死两种状态的叠加,还可以同时身处多个地点,比如既在北京又在上海。

  更难以想象的是,量子的状态还经不起“看”:如果你去测量,它就会从多个状态、多个位置,变成一个确定的状态和位置了。也就是说,如果你打开“薛定谔的箱子”,猫的叠加态就会消失,你会看到一只活猫或一只死猫。而“量子人”的“分身术”也会消失,他会出现在北京或上海。

  叠加已经很奇妙,但当两个量子“纠缠”在一起,那种奇怪连爱因斯坦都难以接受。

  根据量子理论,如果两个量子之间形成“纠缠态”,那么无论相隔多远,当一个量子的状态发生变化,另一个也会“瞬间”发生相应变化。爱因斯坦曾把这一现象称作“鬼魅般的超距作用”。

  从“被动”到“主动”,两次“量子革命”深刻改变人类文明

  量子理论诞生一百多年来,国际学界运用多种实验和数学方法检验均发现,量子的奇妙特性客观存在。

  “量子力学是一个神秘的、令人捉摸不透的学科,我们谁都谈不上真正理解,只是知道怎样去运用它?!泵拦锢硌Ъ?、诺贝尔奖获得者穆雷·盖尔曼曾这样说。

  “量子理论的出现,在上世纪引发第一次量子革命,催生了现代信息技术?!敝锌圃涸菏?、中国科学技术大学常务副校长潘建伟介绍,基于量子理论,核能、激光、半导体等科技得以问世,进而发展出计算机、互联网、手机等重大应用。

  进入21世纪,量子领域的新发现、新理论、新技术密集涌现,预示着“第二次量子革命”已进入加速期、起跑期。

  “第二次量子革命的战鼓已敲响!”英国《自然》杂志评论说。

  “第一次量子革命,人们只问量子理论能让我们做什么,不去问为什么,是被动的观测与应用?!敝锌圃涸菏?、中科院量子信息重点实验室主任郭光灿说,第二次量子革命则是主动利用量子特性,开发出量子通信、量子计算和量子精密测量等创新应用。

  这些应用的革命性在哪里?简单来说,量子通信可以在理论上做到通信的绝对保密,量子计算可以令人类的运算能力实现指数级增长,比如传统计算机需要数万年才能破解的复杂密码,量子计算机几秒钟内就能破解。传统测量技术最小只能探测到微米量级,而量子测量可以进一步精细千倍、万倍达到原子量级。

  中国量子崛起,美好未来可期

  如今,量子科技已成为国际上风起云涌的战略科研方向。近期,欧盟拟投资80亿欧元支持新一代超级计算技术,量子计算是其中重要内容。美国开通国家量子协调办公室网站,并发布了聚焦八大研究领域的《量子前沿报告》。

  而经过三十多年努力,中国已崛起为国际量子科研版图上的重要力量,在多个战略方向上实现领跑或进入第一阵营。

  近年来,我国多次创造量子比特纠缠数量的世界纪录;发射世界首颗量子实验卫星“墨子号”,实现千里纠缠、星地传密、隐形传态三大科学目标;开通世界首条量子保密通信干线“京沪干线”,实现世界首次洲际量子保密通信。

  当前,量子科技已进入“产业化前夜”。展望未来,量子计算有望为药物研发、能源勘探、金融分析、气象预报等大规模计算提供全新方案;量子测量发挥测量精度、灵敏度优势,有望在科研、医疗、能源、灾害预防等领域大显身手;量子通信融合量子计算技术,构成高速、安全的“量子互联网”,与人工智能、区块链等技术相结合,可为人类生活增添无限可能。

【纠错】 责任编辑: 吴咏玲
加载更多
天山脚下稻花香
天山脚下稻花香
金秋菊花香
金秋菊花香
秋日海岸
秋日海岸
秋日海上魔鬼城
秋日海上魔鬼城

?
010020020110000000000000011100001126631109
网信快3 大发app 凤凰彩票app 乐发iv游戏平台 凤凰彩票大厅 乐发彩票 乐发彩票app下载 大发彩票 乐发v官网 乐发lll 乐发lv入口 乐发iv首页 乐发ll登录 凤凰彩票大厅 乐发官网 乐发ii下载入口 乐发ll 乐发v平台 乐发v官网 乐发lll 乐发lv入口 乐发iv首页 乐发ll登录 乐发lv 乐发lll安装 乐发lv 乐发登录入口 乐发iv游戏平台 凤凰彩票登录 网信彩票 彩神 彩神彩票官方网站 彩神彩票官网首页 彩神官方app下载安卓版 凤凰彩票登录 彩神v3 凤凰彩票app下载 彩神官方app下载安卓版 网信快三 一分快3 快三彩票购彩平台 凤凰彩票官方 快3官网 网信彩票 快3app 网信彩票平台 百姓彩票平台 网信平台官网 快3app下载 百姓彩票 每日彩票 快3app 百姓彩票 每日彩票 快3app 百姓彩票平台 幸运5分彩快3 快3彩票app下载 百姓彩票网站网址 大发10分PK10 快3下载 网信彩票平台 网信平台官网 快3彩票官网app 凤凰彩票官方 彩神彩票 大发10分PK10 彩神v3 大发彩票app下载 百姓彩票网站网址 彩神购彩平台 每日彩票 官方正规快三彩票平台 彩神彩票购彩平台 百姓彩票 凤凰彩票购彩平台 凤凰彩票app下载 彩神官方app下载安卓版 网信快三 一分快3 快三彩票购彩平台 凤凰彩票官方 彩神彩票 大发10分PK10 彩神v3 凤凰彩票登录 乐发lv 乐发∨Il 百姓彩票网站网址 乐发彩票 乐发彩票官方网站 乐发lll安装 百姓彩票网站网址 凤凰彩票app下载 大发10分PK10 乐发2 乐发app 凤凰彩票 大发彩票app 乐发登录入口 乐发ll登录 乐发v官网 乐发官网 大发彩票app下载 凤凰彩票购彩平台 彩神彩票 官方正规快三彩票平台 一分快3 百姓彩票网站网址 凤凰彩票app下载 大发10分PK10 乐发2 乐发app 凤凰彩票 大发彩票app 乐发登录入口 乐发ll登录 乐发v官网 乐发官网 大发彩票app下载 凤凰彩票购彩平台 彩神彩票 官方正规快三彩票平台 1分快三平台 百姓彩票平台 凤凰彩票登录 幸运5分彩快3 彩神 乐发彩票 乐发 大发彩票 乐发iv游戏平台 乐发lv 乐发lll 乐发ii下载入口 乐发彩票官方网站 凤凰彩票官方网站 凤凰快3 彩神彩票官网首页 1分快三平台 百姓彩票平台 凤凰彩票登录 幸运5分彩快3 彩神 乐发彩票 乐发 大发彩票 乐发iv游戏平台 乐发lv 凤凰彩票app 乐发app 网信彩票平台 网信彩票平台 乐发iv游戏平台 凤凰彩票app 乐发lv 乐发彩票app下载 凤凰彩票app 网信彩票平台 乐发彩票app下载 乐发lv 乐发app 大发彩票安卓下载 大发彩票安卓下载 大发彩票 乐发彩票app下载 网信彩票平台 乐发iv游戏平台 彩神彩票 乐发彩票中心 极速快3彩票平台 人人快三凤凰 大发彩票app 大发彩票大全 乐发彩票 彩神彩票官方网站 乐发app 酷天堂彩票平台 凤凰彩票app下载 凤凰彩票大厅 凤凰彩票app 极速快3彩票平台 凤凰彩票 凤凰快3 乐发ll官网 乐发彩票中心 正规快三送彩金平台 凤凰彩票官方 乐发ll 乐发 网信彩票 彩神彩票 彩神彩票官方网站 大发彩票app 网信彩票用户 百姓快三 百姓彩票平台 乐发lv 乐发彩票app下载 彩信平台 网信彩票 乐发彩票官方网站 乐发∨Il 人人快三凤凰 凤凰彩票 凤凰快3 乐发ll官网 乐发彩票中心 正规快三送彩金平台 凤凰彩票官方 乐发ll 乐发 网信彩票 彩神彩票 彩神彩票官方网站 人人快三凤凰 乐发彩票 彩神彩票 乐发iv游戏平台 乐发彩票 大发彩票中心 凤凰彩票登录 凤凰彩票app 彩神彩票 大发彩票 乐发ll 大发彩票app 凤凰快3 凤凰彩票 彩神彩票 乐发ll 凤凰彩票 乐发lll 凤凰彩票大厅 网信彩票 彩神彩票 乐发lv 快盈彩票 乐发彩票官方网站 盈彩网投资平台 大发官网 一分时时彩 乐发lv 快3平台 凤凰快3 乐发ll 全民彩票 乐发彩票官方网站 百姓彩票 乐发彩票 大发彩票 极速快3 乐发app 大发官网 乐发lll 快3平台 凤凰快3 乐发ll 全民彩票 乐发彩票官方网站 百姓彩票 乐发彩票 大发彩票 极速快3 乐发app 彩神iv 大发彩票app 大小单双平台 一分pk10 乐发lv 快盈彩票 乐发官网 快彩彩票 百姓彩票 凤凰彩票大厅 网信彩票 乐发彩票中心 网信快3 乐发 彩神xl 三分快3 大发彩票 大发官网 乐发lll 快3平台 凤凰快3 乐发ll 全民彩票 乐发彩票官方网站 百姓彩票 乐发彩票 乐发彩票官方网站 大发彩票 乐发 分分快3 彩神vl 55世纪 55世纪 凤凰快3 乐发彩票 乐发lv welcome凤凰彩票 乐发ll 1分快3 彩神 彩神ll 1分快3官网 1分快3的平台 welcome凤凰彩票 三分快3 彩神x 彩神vl 凤凰彩票 彩神xl 大发彩票 凤凰彩票大厅 乐发官网 乐发ll 乐发lll 乐发lv 大发彩票app 大发彩票 乐发 乐发彩票 乐发彩票中心 凤凰快3 乐发彩票 彩神xl 腾讯快3 大发彩票 彩神xl 大发彩票 乐发彩票 大发彩票app 快3平台 乐发 1分快3 乐发彩票 彩神x 凤凰快3 彩神xl 彩吧助手 大发彩票app 快3平台 大发排列3 彩神iv 彩神vl 乐发IV 彩神x 一分pk10 大发排列3 乐发lv 快3彩票 乐发app下载 三分快3 快三平台助手 乐发彩票ll 彩神iv 乐发lll下载 盈彩网投资平台 乐发Ⅲ 一分pk10 凤凰彩票 乐发Vll 大发官网 乐发ll 大发彩票 乐发1 凤凰快3 彩神vl 乐发lx 百姓彩票 乐发VI 彩神x 乐发IV 极速快3 乐发 凤凰快3 网信快3 乐发lv 快3彩票 乐发app下载 三分快3 快三平台助手 乐发彩票ll 彩神iv 乐发lll下载 盈彩网投资平台 乐发Ⅲ 凤凰彩票大厅 乐发lv 乐发lv 乐发lv 凤凰彩票 大发彩票 大发彩票 凤凰彩票 乐发lv 凤凰彩票 凤凰彩票 乐发lv 乐发ll 凤凰彩票app下载 凤凰彩票 凤凰彩票 乐发lv 乐发ll 凤凰彩票app下载 凤凰彩票 凤凰彩票 乐发lv 彩神x 乐发 乐发ll 极速快3 乐发lv 乐发彩票中心 快3彩票 凤凰彩票大厅 彩神x 凤凰彩票app 分分快3 网信彩票 网盟彩票 凤凰彩票 百姓彩票 乐发 快彩彩票 乐发彩票 快3平台 百姓彩票 大小单双平台 凤凰快3 彩神xl 一分pk10 乐发lv 三分快3 大发彩票 乐发彩票 快3平台 百姓彩票 大小单双平台 凤凰快3 彩神xl 一分pk10 乐发lv 三分快3 大发彩票 极速快3 乐发ll 网信彩票 乐发lv 全民彩票 凤凰彩票app下载 快盈彩票 大发彩票app 大发官网 凤凰彩票 彩神iv 大发彩票 网信快3 凤凰彩票 百姓彩票