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我们能做出量子计算机 却至今摸不透量子力学

所属分类:时事聚焦    发布时间: 2020-12-15    作者:兰州优途教育咨询
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量子力学对人类来说,仍然是一个巨大的“黑箱”,目前量子力学很多的“诠释”都只是对“黑箱”所呈现出来的这些事物规律做一些“说得通”的诠释,所以每一种量子力学诠释,都有各自缺陷。
.近几天,我国量子计算机“九章”处理高斯玻色取样的速度比目前.快的超级计算机快100万亿倍的新闻刷屏。
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虽然生活中、新闻里经常会听到量子力学这个词,但很多人到现在都不清楚量子力学究竟是一门怎样的学问。
量子不是一个实体
一听量子,很多人会以为它跟电子一样是一个实体。其实,这个理解是错的。
量子这个概念.早由德国物理学家普朗克提出。1900年,普朗克在研究“黑体辐射”的时候,提出一个假说:能量的传输不是连续的,而是“一份一份”的。普朗克把这一份一份的能量称为“能量子”,也被人们称为“量子”。
这在当时是一个颠覆性的概念,因为在经典物理学里,人们一直认为能量的传输是连续的,不存在.小单位。由于这个假说太过于“叛逆”,简直颠覆了整个经典物理学,所以在该假设提出之后的10余年里,普朗克一直试图寻找各种方法来解释辐射能量的不连续性现象,但.终归于失败。
1905年,爱因斯坦在普朗克研究的基础上,认为光的传播也是“一份一份”的,并且爱因斯坦给出了极其充分的数学证明,证明存在所谓的“光量子”。
在此之前光作为一种波,已经被人们广为接受。在新的理论面前,光的波动说与微粒说之争以“光具有波粒二象性”的结论落下了帷幕。而后人们发现,不单单能量和光存在这种量子性,包括电子等其他微观粒子,也存在这种“量子性”。
量子力学.早就是研究为什么微观粒子会呈现这种“既是波,又是粒子”的神奇现象。
量子力学就在我们身边
那么,有人会问:研究量子力学到底有什么用呢?其实你正从中受益。比如,生活中你每天都离不开的电脑,它的出现首先要感谢的就是量子力学。正是得益于量子力学基础研究领域获得的突破,美国斯坦福大学的研究者尤金·瓦格纳及其学生弗里德里希·塞茨才能在1930年发现半导体的性质——可同时作为导体和绝缘体而存在。在晶体管上加电压能实现门的功能,以控制管中电流的导通或阻断,利用这个原理便能实现信息编码,可以编写一种1和0的语言来操作它们。
可以说整个半导体产业,基本都是在量子力学基础上才得以构建的,如果没有量子力学就不会有芯片、计算机,乃至我们当前五花八门的电子产品。现代互联网所代表的信息科技,包括原子钟、人工智能、5G、LED等都跟量子力学脱不了关系,同时现代医学的大多数成像工具和分析方法,如自旋磁共振、电子隧道显微镜等,基本也都是在量子力学的基础上才得以实现的。
展望未来,如果通用量子计算机得到了广泛应用,那么整个社会方方面面都会受到影响。
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