什么是量子科技

2024年8月16日是一個特別的日子，這一天是“墨子號”量子衛(wèi)星發(fā)射8周年的紀(jì)念日。你是否好奇，量子衛(wèi)星中的“量子”意味著什么？它背后隱藏著怎樣的奧秘？

量子科技是一門依據(jù)量子力學(xué)原理，對量子態(tài)進(jìn)行探索、操控與利用，進(jìn)而實現(xiàn)信息處理、計算與通信的前沿科學(xué)技術(shù)。

以中國的潘建偉團(tuán)隊為例，他們成功發(fā)射了全球首顆量子科學(xué)實驗衛(wèi)星“墨子號”，并基于此構(gòu)建了天地一體化的廣域量子通信網(wǎng)絡(luò)，順利實現(xiàn)了千公里級的量子密鑰分發(fā)，為信息安全設(shè)立了全新的標(biāo)準(zhǔn)，使得“量子通信，永不竊聽”的構(gòu)想逐漸變?yōu)楝F(xiàn)實。

在計算領(lǐng)域，谷歌宣稱其量子計算機“懸鈴木”完成了特定任務(wù)，運算速度大幅超越傳統(tǒng)超級計算機。盡管“懸鈴木”當(dāng)前仍側(cè)重于解決某些特定問題，但它昭示著未來量子計算在材料科學(xué)、藥物研發(fā)、氣候模擬等領(lǐng)域所蘊含的巨大潛能。

在量子精密測量領(lǐng)域，歐洲的科研人員運用量子傳感技術(shù)，研制出能夠探測微弱磁場變化的儀器，這對于醫(yī)療診斷、地質(zhì)勘查等領(lǐng)域具有變革性意義。比如，借助量子磁力計，科研人員能夠以空前的精度繪制出地下水資源分布圖譜。

當(dāng)然，量子科技的發(fā)展之路并非坦途。量子系統(tǒng)的不穩(wěn)定性以及量子比特的穩(wěn)定性欠佳等問題，是科學(xué)家們面臨的重大挑戰(zhàn)。然而，正如歷史發(fā)展所證明的那樣，人類總有辦法克服重重困難。量子糾錯碼、量子模擬技術(shù)的迅猛發(fā)展，正在逐步化解這些難題，為量子科技的廣泛應(yīng)用奠定堅實基礎(chǔ)。