本文转自：北京科技报今天是第二个世界量子日|世界量子日 | 为何让科学家“捉摸不透”？揭开量子的神秘面纱( 二 ) 本文转自：北京科技报

美国物理学家、诺贝尔奖获得者穆雷·盖尔曼也曾发出感慨，量子力学是一个神秘的、令人捉摸不透的学科，我们谁都谈不上真正理解，只是知道怎样去运用它。
为改变而生的量子科技
虽然量子看起来很神秘，但量子科技距离人们其实没有那么遥远，量子科技带来了丰富的技术和应用，深刻地改变了人类的文明和历史。
量子科技为信息革命提供了硬件基础。激光、半导体晶体管、芯片的原理都源于量子力学。量子力学也使得磁盘和光盘的信息存储、发光二极管、卫星定位导航等新技术成为可能。没有量子力学，互联网和智能手机也不会存在。

文章图片
▲电子显微镜（图片来源：视觉中国）
量子科技也为材料科学技术、医学和生物学提供了分析工具，包括x射线，电子显微镜，正电子湮没、光学和磁共振成像等等。所以，量子是我们的老朋友。事实上， 1990年代，诺贝尔奖得主莱德曼就指出，量子力学贡献了当时美国国内生产总值的三分之一。现在的比例还要高得多，很难找到与量子无关的新技术。由此可见，量子力学是当代文明一个重要基础。
这些较传统的科学技术，建立在量子力学基础之上，已经发展比较成熟。而在今天，量子科技发展具有重大科学意义和战略价值，将引领新一轮科技革命和产业变革方向。
通过更精准地设计和操控量子态的这些特性，人们期待第二次量子技术革命中取得对传统技术体系产生冲击、进行重构的重大颠覆性技术创新，代表性的领域包括量子计算、量子通信和量子精密测量等。可以说，对量子态精确操控的实现，对人类生产力发展的推动作用将不亚于蒸汽机、发电机和半导体晶体管的发明。
面对即将到来的第二次量子技术革命，我们一方面期待它将带来的惊喜，另一方面，也要做好充分?的?准备抓紧这次的发展机遇，如中国科学院院士薛其坤院士所言， “科学家正在量子科学领域开疆拓土，而量子技术要真正给人类带来福祉，还需要更多创新创业者、企业家、投资人等的加入” 。
中国量子科技挺进“第一阵营”
中国科学院院士、中科院量子信息重点实验室主任郭光灿表示， “量子三大领域，我们现在全方位都在第一梯队。原来量子计算相对落后，现在逐渐赶上来了。 ”
“潜力无限”的量子计算
量子力学的诞生和发展，为“计算”提供了新的可能性。随着科学家对量子力学基本原理的理解不断深入，人们发现，量子力学的一些基本特性，如叠加性、纠缠性等，能够大幅提高信息的编码和处理能力。一个设计合理的“量子算法” ，能够带来显著的计算加速能力。
在去年的12月21日，美国物理学会Physics网站公布2021年国际物理学领域十项重大进展，中国科学技术大学潘建伟、朱晓波、陆朝阳等完成的“祖冲之二号”和“九章二号”量子计算优越性实验入选。这使我国成为目前国际上唯一同时在两种物理体系均达到“量子计算优越性”里程碑的国家。

文章图片
（图片来源：安徽网）

文章图片
▲“九章二号”整体装置图。（图片来源：中国科学技术大学）
“量子优越性”像个门槛，是指当新生的量子计算原型机，在某个问题上的计算能力超过最强的传统计算机，就证明其未来有多方超越的可能。