量子技术跃入创新应用

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量子原理是一门高深莫测的学科，已经在教科书中解释了一个世纪。现在，它有望应用于现代科学技术，成为推动创新的主要力量。

量子技术在未来的应用将是全方位的。例如，可以制作一个神经元仪器帽来监测人类的思想；能够发现核潜艇的传感器；量子计算机扩展了传统计算机的许多功能；利用量子物理原理确保全球通信网络更安全，并确保隐私...

未来，这种改变世界的变化主要取决于科学家对原子和光子的更好理解。掌握了量子技术，科学家可以利用单个原子和粒子的非凡行为来增强设备的功能。这项技术在计算机的发展中成为可能，它也可以应用到各行各业，激发更多的新产业。

量子力学是20世纪初科学家提出的关于微观粒子运动规律的理论。它否定了之前持续了数百年的观点，认为宇宙不是有规律和确定性的，而是基于可能性而不是确定性的，在这种情况下，测量行为本身会影响被测对象。粒子处于重叠纠缠状态，它们会相互影响。然而，粒子之间的这种叠加和纠缠可以增强现有设备的功能，然后完成一些以前认为不可能完成的事情。这些应用如下:(1)利用纠缠来改进原子钟，使其比目前卫星定位中使用的时钟更精确；它还可以将导航精度提高几个数量级，使自主车辆更加安全可靠。

量子技术还可以利用叠加或纠缠的粒子来制作信号，使信息不被窃听、复制或传输，从而保证信息传输的安全性。中国已经发射了一颗能够在新网络上接收和发送此类信号的卫星；最终，一个牢不可破的全球网络可能会出现。现在正在开发高安全性的量子网络，但相对的担忧是量子计算机将最终消除基于数学的加密技术。

量子技术更好地应用于计算机。用量子方法重新处理问题的算法可以处理最好的超级计算机只能在1000年内完成的计算。简单的量子计算机也可以处理传统计算机无法解决的问题，例如优化交易策略和从科学文献中选择有前途的药物。谷歌最近表示，这种电脑还有五年才能投入商业使用。Ibm已经向公众开放了一台初级量子计算机，并将宣布其扩展计划。大型科技公司和初创公司正在开发软件，探索这些设备的不同寻常的功能。与量子计算机兼容的产业生态正在逐渐形成。

其次，量子科学家面临的挑战不是科学理论，而是工程技术。一切都只是开始，更好地开发这项技术的潜力将使21世纪成为一个更美好的地方。