量子飞跃:揭示物理学和化学的未来

Edited by: Света Света

“世界在某种程度上是量子的”,而其影响才刚刚开始被理解。今年是国际量子科技年,旨在庆祝量子力学诞生一百周年。量子科学有望彻底改变从计算到导航的各个行业。

量子计算利用叠加和纠缠,承诺比经典计算机快指数级的处理速度。IBM 指出,经典计算机需要数千年才能解决的问题,量子计算机可以在几分钟内解决。处理能力的这一飞跃可能会改变医学、材料科学和人工智能等领域。

量子通信侧重于使用量子现象进行安全、无法破译的通信。量子密钥分发 (QKD) 是一种已经过测试的协议。与此同时,量子导航旨在实现独立于卫星、防干扰的导航系统,英国研究人员已在海军舰艇、飞机和伦敦地铁上进行了演示。

量子传感利用原子级数据收集,提高了测量和导航的准确性。英国航空航天系统公司 (BAE Systems) 强调,它使用量子资源来实现极高的精度。量子传感器,包括化学传感器、时钟、重力仪和磁力计,正变得越来越普及,有望推动航空航天、医学、地质学和环境管理领域的进步。

全球对量子技术的投资正在飙升,已有 28 个国家政府承诺投入约 400 亿美元。虽然中国处于领先地位,但英国、美国和德国等国家也在进行大量投资。即使是像南非量子技术倡议 (SA QuTI) 这样的小型项目,也旨在促进当地量子技术产业的发展。

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