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袁岚峰:什么是量子科技?都有哪些应用?
http://www.CRNTT.com   2020-10-19 14:32:26


 

  四、量子信息的应用

  量子信息的研究内容包括量子通信和量子计算。从这两个名字我们立刻就可以发现,量子信息还没有进入生活,因为大家都还在用经典的电脑和手机呢。具体地说,量子通信已经有了一些实际应用,量子卫星就是做相关实验的。而量子计算的发展程度要低得多,还处于演示阶段,尚未造出有实用价值的量子计算机。

  量子信息究竟能用来干什么呢?下面我们来介绍量子信息的四项应用。在量子计算方面,有量子因数分解(破解最常用的密码体系)和量子搜索(用途最广泛的量子算法)。在量子通信方面,有量子隐形传态(“传送术”,最富有科幻色彩的应用)和量子密码术。在所有这些应用中,量子密码术是目前唯一接近实用的,但这一个就非常重要,足以表现量子信息的价值了。

  顺便提一下,有些人迷惑光量子计算机跟量子计算机是什么关系,甚至还有人说光量子计算机不是量子计算机。实际上,量子计算机总需要用某种物理体系来实现,好比电子计算机可以用电子管实现,也可以用晶体管实现,甚至可以像《三体》中设想的那样用几千万人来实现。光量子计算机就是用光子作为量子比特的量子计算机。除了光子之外,量子计算机常用的物理体系还包括光学共振腔、离子阱、核磁共振等等。

  五、中国在量子科技领域的国际地位

  量子信息领域的国际竞争,大图景如下。在量子通信方面,中国领先,欧洲和美国也投入了很多努力,在跟随中国发展。在量子计算方面,欧美领先,中国也不断做出重要的成果,最近接近了并驾齐驱。如果这两个领域相比较,整体而言量子计算的重要性高于量子通信,但离实用也更远。

  对于中国来说,量子密码术简直是上天送来的礼物,应该以最高的优先级发展。如《孙子兵法》所言:“先为不可胜,以待敌之可胜。不可胜在己,可胜在敌。”好比在冷战时期,美苏追求的是全球霸权,而中国追求的首先是保住自己,所以美苏的上万件核武器都不能达到目标,而中国的有限核威慑就足以达到目标。 


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