關於量子力學你不得不知道的常識

2021-01-07 萌怪物上次

量子技術發展到今天,在很多專業領域都已經不是什麼新奇詞彙了,諸如可降解金屬、可循環農產品、可製造難以收集的複雜混合物、植物生物光合作用等,這些都已經有很專業的名詞來描述,接下來帶大家一起來看看量子通信都有哪些「金三角」:量子計算——信息安全殺手大概可以說是,誰掌握了量子計算原理,誰就掌握了信息安全,誰就能更好的掌握網際網路與現在人工智慧的發展前景。

業內人士大都認為,量子計算機沒有需要的電力,因此採用單一半導體集成的工作原理,運算速度無需考慮中間狀態,最長可達100萬億次。研究人員認為,量子計算機可以在很小的尺度上運行,甚至可以完全為電子設備和其他設備提供原子級別的準確邏輯分析。模擬多粒子糾纏量子糾纏,是指由量子力學的量子電路連接到物質原子的比特,一個粒子的變化會影響另一個粒子,且無法不受外界擾動,具有類似量子電路的特性。

而量子通信,只能在很小的尺度上進行的一種雙向復用,原子級別的通信一般採用量子隱形傳態技術,但是量子通信用了光子作為傳輸介質,效率遠不如以往的介質。量子通信用不著竊聽,可以說是在一個又一個量子的世界裡進行,基本上都會非常安全,而非對方通信失敗後,自己就永遠失去通信了。量子計算機中,qpsk、qdmim都具有成為信息間隔糾纏的能力,但是在現實生活中,由於存在非對稱加密,一些中間代碼難以明確區分其作用。量子通信技術,其實就是能夠在較小尺度上運行的量子糾纏量子比特計算機,可以很小的尺度上運行,容易搭建。量子光纖——史上最短捷徑現在有的光纖,不是很短,但實際發展到現在,已經可以達到千兆光纖量子光纜,其傳輸能力非常快。

可以實現釐米級量子糾纏,降低了量子通信的傳輸錯誤率,增加了量子通信的安全性與可靠性。微電子通信技術——安全鑰匙誰擁有最安全、最快速,解密鑰匙就能解開誰的密碼,這個能力,大概是掌握了量子通信的關鍵了。小到日常生活中的出行、手機卡密碼,大到政府、國際間的關鍵信息,以及宇宙中每時每刻的信息流。

太陽能通信(亞光速量子通信)——時光機器人提到量子通信,腦海中有兩個聲音,一個說這個領域是不可能的,一個說這個方向是金科玉律。但是,正因為它不可能,才會如此難!只有這樣的領域,才會有把握在自己手中的機會。目前對「時光機器人」感興趣的人,有個創業家群體,有多種方向可以試試。它依靠的,就是量子通信最核心的原理——對稱性破缺,也可以被看做量子隱形傳態。中國、美國或日本的量子通信先進國家,以及廣東省在與世界各地的合作中。

相關焦點

  • 量子力學顛覆你的思維!舉個例子讓你明白什麼是量子力學!
    量子力學為物理學理論,是研究物質世界微觀粒子運動規律的物理學分支,它與相對論一起構成現代物理學的理論基礎。量子力學不僅是現代物理學的基礎理論之一,而且在化學等學科和許多近代技術中得到廣泛應用。但是,關於它產生的一些令人匪夷所思的現象!我們暫時能做的也只是認識它,接受它!而這些現象背後的原理,我們卻一無所知。
  • 關於量子力學的基本原理
    06 我們的世界是復的戴森和楊振寧關於薛丁格發現波動力學方程的歷史回顧,對於理解量子力學的實質很有助益,可惜一般量子力學教科書中不記述。1925年11月,薛丁格在閱讀愛因斯坦關於玻色—愛因斯坦統計的論文時,得知德布羅意的博士論文,深有感觸。
  • 量子力學
    在此之後是1859年古斯塔夫·基爾霍夫(Gustav Kirchhoff)關於黑體輻射問題的陳述,1877年路德維希·玻爾茲曼(Ludwig Boltzmann)關於物理系統的能量狀態可以是分立的設想,以及1900年馬克斯·普朗克的量子假說。 普朗克關於能量以分立的「量子」(或能量包)輻射和吸收的假設與觀測到的黑體輻射模式精確匹配。
  • 你不懂 量子力學
    因此,對量子力學的理解可以著重在其數學的重新解釋上面,希望問題最終能夠取得突破。但突破還沒有出現,因為量子力學的每一種解釋都存在問題,他們都不是完全自洽的,只有更好的理論才能解決這些問題。量子力學不可能是自然界運行的最基本的規則,我們要超越它才行。問題是,沒有人知道為什麼當人們試圖測量量子效應時,量子效應會消失。
  • 關於量子力學的基本原理 | 鄭偉謀
    04 量子力學基本原理費曼在他的物理學講義中講過,薛丁格方程不可能從你知道的任何東西中導出來,它只能從薛丁格的頭腦中冒出來。06 我們的世界是復的戴森和楊振寧關於薛丁格發現波動力學方程的歷史回顧,對於理解量子力學的實質很有助益,可惜一般量子力學教科書中不記述。1925年11月,薛丁格在閱讀愛因斯坦關於玻色—愛因斯坦統計的論文時,得知德布羅意的博士論文,深有感觸。在一次研討會上,德拜指出,既然粒子具有波動性,應該有一種能夠正確描述這種量子性質的波動方程。
  • 深度科普:量子力學中量子究竟是什麼?與分子原子根本不是一回事
    大家好,歡迎收看量子科普第96期,我是常常,今天和大家聊一聊關於量子力學中提到的量子究竟指的是什麼?量子是研究微觀粒子世界的量子力學中十分重要的物理概念,可能說起量子,大家會常識性的認為:量子與分子、原子、中子、電子一樣,也是組成物質的基本粒子,但實際上量子與分子、原子等微觀粒子完全就不是一個概念,下面就給大家深度科普一下:微觀世界中提到的量子究竟是什麼?
  • 量子力學都不懂?還在說你知道量子科技?
    不信你翻翻物理所公眾號的文章,可謂是,「每月一小聊,每年一大聊」。量子力學這個話題,小編都看爛了。小編一聞,就開心了,基本原理也就是量子力學嘛,俺學過!不過別一聽到量子科技就開心,在你準備關注量子科技概念股之前。你真的知道什麼是量子嗎?
  • 一個關於量子力學的經典實驗——薛丁格的貓,但是,你知……
    一個關於量子力學的經典實驗——薛丁格的貓,但是,你知…… 2018-02-06 21:11 來源:澎湃新聞·澎湃號·政務
  • 你知道,量子力學可以有三種寫法麼?
    但是,今天我們談論的內容與此無關,我們將討論關於如何理解量子力學的激烈爭論。你可能聽說過粒子也可以是波,但實際上波的行為是由波函數決定的。這就是我們今天要討論的問題:理解量子力學核心思想的方法。哥本哈根解釋首先,我們來看看對量子力學最古老(也是流傳最廣)的解釋:哥本哈根解釋。
  • 你知道,量子力學可以有三種寫法麼?
    每個物理學家都會同意上個世紀最大的範式轉變之一是從經典物理到量子物理的轉變。量子力學改變了科學的面貌,它能解釋一切。解釋電?可以。解釋鳥是怎麼朝一個方向飛的?可以。解釋萬有引力?不行。但是,今天我們談論的內容與此無關,我們將討論關於如何理解量子力學的激烈爭論。
  • 打破谷歌量子霸權!一文看懂什麼是量子力學
    在各種鐵證如山的實驗面前,最終人們不得不接受所有粒子都具有波粒二象性,既是波又是粒子,這種挑戰人類常識的客觀存在現象。為了研究這樣一種神奇現象,量子力學才得以構建。量子力學最早就是研究為什麼微觀粒子會呈現這種「既是波,又是粒子」的神奇現象。這裡不得不提到物理史上,最經典的「雙縫幹涉實驗」。
  • 關於「量子力學」的一點個人看法,量子力學本質上是數學
    如果我們懂得它,那我們就可以講量子力學的數學表達式,為了體現更加通俗的意思,量子力學可以是數學中的符號,那個二元一次方程組所以稱為薛丁格方程組。量子力學是作為數學定律,與數學定律的結合體,那些數學是我們從小到大學習的數學,所以他是應該應該以數學的意思去講的。
  • 想要擺脫量子產品的坑,你要知道量子力學的起源
    你好哇,感謝你點擊我的文章,這裡是後浪科普,一個什麼都懂一點的帳號,如果你也對世界充滿好奇心,可以關注我,讓我們一起成長。量子力學這個概念近些年漸漸走進普通人的身邊了,所以很多人都開始想了解一下這個量子力學到底講的是什麼,這個東西說起來真的很詭異,不像相對論那麼容易理解,量子力學非常顛覆非常的反常識,所以這就讓人理解起來很困難,這個不僅僅是普通人理解起來很困難,連物理學家們研究起量子力學來也是一路跌跌撞撞
  • 關於量子物理學,每個人都應該知道的六件事
    科學如此美妙,我想讓你知道。歡迎點進老胡說科學,本篇文章和大家分享量子物理的一些基本常識。量子物理學通常從一開始就令人生畏。這有點奇怪,甚至對那些每天都在研究它的物理學家來說,這似乎是違反直覺的。但這並不是不可理解的。
  • 《鬼滅之刃》量子力學常識解讀鬼舞辻無慘人設,屑老闆的真面目
    量子力學常識解讀鬼舞辻無慘能力鬼舞辻無慘作為一代鬼王其最大的優勢就是體內的血液與細胞,這也是十二鬼月以及其他部下夢寐以求的財富。除了隨意改變高精度的擬態之外,鬼舞辻無慘的多種形態也成為了本作品中的最大亮點,其首要因素還是來自他成為鬼後的身體構造。首先我們來看通過血液的傳輸將人類變為鬼,只要能夠承受住鬼舞辻無慘的血液便能成功的變為鬼,反之則會暴斃身亡場面慘不忍睹。
  • 世紀辯論—玻爾與愛因斯坦,一場關於量子力學的爭論
    波爾和愛因斯坦在歷史上因為量子力學上的一個知識點,進行了一場世紀辯論,這就是量子糾纏。在上一篇文章中說過。遇事不決,量子力學?到底什麼是量子力學 在研究光的幹涉現象時,提出了概率波這個概念。光子最後出現的位置是隨機的。
  • 量子力學是什麼,用途有哪些,你知道嗎?
    什麼是量子力學?它是物理學領域的名稱,描述宇宙在非常小的尺度和相對低的能量。「小尺度」指的是大約原子尺度或更小的尺度,而「低能量」指的是除了自然宇宙中正在發生膨脹以外的所有區域,比如恆星或高能粒子加速器。你能用量子力學做什麼?
  • 量子四重奏:量子論、量子力學、量子糾纏、量子通信
    現在一般把普朗克、愛因斯坦等人發展起來的經典量子論稱為舊量子論,以區分玻爾、海森堡、薛丁格、狄拉克等人發展起來的量子力學。裡面產生一系列與常識相悖的現象,以致量子論的奠基人愛因斯坦等人都拒絕接受。特別是海森堡提出不確定性原理,剝奪了愛因斯坦一貫信奉的決定論。更有趣的是量子力學的主要奠基人——波動力學的創立者薛丁格也拒絕接受不確定性原理。薛丁格提出的波動力學能完美描述微觀粒子在被測量前的行為,但是一旦發生測量,波動力學好像就失效了。然後海森堡提出的矩陣力學又完美接棒解釋了測量後的粒子行為。
  • Q&A:量子力學和經典力學有什麼不同
    我覺的量子力學和經典力學最大的區別就是:在量子力學中我們永遠不可能「知道」任何事情;而在經典力學中我們能對事物的質量能量、位置動能做出精確的描述和測量。這是怎麼回事呢?在量子力學中我們為什麼無法確切地知道事物的狀態呢?
  • 一口氣讀懂量子力學說了什麼?
    量子力學給我們人類的宇宙觀帶來了深刻的影響,它闡述的每一條理論都那麼深刻且具有顛覆性,我們在宏觀世界根深蒂固的確定性、空間的局域性和因果論均被打破,所以我們很難想像和理解亞原子世界到底發生著什麼,本文從一枚燈泡觸發量子世界開始到驗證貝爾不等式不成立確立玻爾的勝利,簡要回顧量子革命歷史,讓你一片文章了解量子力學說了什麼?我們開始吧。