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蒙特卡罗网上娱乐:迈出一大步

作者:admin  来源:未知




  放眼全球,欧盟4月宣布将量子技术作为新的旗舰科研项目,迎接“第二次量子革命”;美国白宫7月建议加大对量子信息科学的投入,称这是“国家的挑战与机遇”。

  第二次量子革命

  大约一百多年前,我们生活在一个很正常、经典的宇宙里,一切都合乎常情,没有什么奇怪表现。随后,量子理论出现了。

  突然间,事物的表现不再总是合乎一个理性的人的料想了。在微观尺度上,一个粒子可以同时处于两个地方,甚至可以同时向两个不同的方向运动。而且粒子之间可以互相纠缠——通过某种方式即时地远程感知、影响对方。

  起源于1900年普朗克所提理论的量子力学,描述了这些看似魔法的物理现象。这套理论不断获得实验支持,在一百多年里催生了许多重大发明——原子弹、激光、晶体管、核磁共振、全球卫星定位系统等,改变了世界面貌。欧盟今年4月宣布将量子技术作为新的旗舰科研项目,在公告中称上述成果为“第一次量子革命”。

  量子信息技术是量子力学的最新发展,代表了正兴起的“第二次量子革命”。在量子信息技术中,最具代表性的是量子通信和量子计算。中国的量子卫星就是全球领先的量子通信实验平台,不过在重点介绍量子通信之前,先来看看量子计算的威力。

  依照量子理论研发的量子计算机将具有强大的计算能力,速度快过传统计算机亿万倍。其原因之一是,传统计算机中的每个比特位只有0和1两种状态,而一个量子比特位可以有多个状态。美国航天局、谷歌公司等机构在2015年宣布,合作开发的D-Wave量子模拟机对某些问题的求解速度已达到传统计算机的1亿倍。虽然这还不被国际学术界认为是真正的量子计算机,TT娱乐城官网,但量子计算的巨大潜力已然展露无遗。

  量子攻防战

  打个比方,量子计算便如可攻破一切传统保密系统的“利矛”。

  “上帝关闭了一扇门,但又打开了一扇窗,”陆朝阳说,同样源自量子理论的量子通信技术又为保密提供了新手段。它的基础是物理规律,比如在用一个光量子传递信息时,由于单光子已是最小单元,窃听者无法通过截取“半个光子”来获取信息;而窃听者试图对这个光子的状态进行测量时,量子测不准原理又导致这个光量子的状态发生改变,这使窃听必然被察觉并被通信双方规避。客观物理规律是没有人能改变的,也就是说,量子通信成为保密领域新的“坚盾”。

  目前,量子通信的主要应用方式是量子密钥分配,也就是俗称的量子密码,即用量子通信方式来传输密码。此外,还有一个探索中的前沿领域是量子隐形传态,它利用量子纠缠原理,可以瞬间把量子态传输到遥远地点,接近于一些科幻小说中描写的“远程传送”。

  新一轮科技竞赛

  “我相信量子技术在21世纪的重要性可与上个世纪的曼哈顿计划相比,”中科院量子卓越创新中心主任、中国量子卫星项目首席科学家潘建伟院士说。也就是说,TT娱乐城官网,量子技术可能像曼哈顿计划造出原子弹那样改变世界格局。

  由于量子通信和量子计算的巨大前景,各个大国都在竞相发展相关技术。欧盟今年4月宣布,投入10亿欧元支持量子技术,这是欧盟继石墨烯和脑科学之后的第三个旗舰型科研项目。该项目领导者之一、德国整合量子科学和技术中心负责人托马索·卡拉尔科说,在欧盟确定头两个旗舰项目时,量子技术入选的时机不如现在成熟。因为那是在斯诺登揭露美国的大规模监听活动之前。现在欧洲希望有更具保密性的通信技术。

  许多高科技公司也在量子技术方面大量投入。如谷歌与美国航天局、加利福尼亚大学圣巴巴拉分校联合成立了量子人工智能实验室,并推出了量子计算机开发计划;2014年,IBM宣布将于随后5年内在以量子计算技术为重点的一些领域投入30亿美元;还有一些相对较小的科技公司也崭露头角,比如Battele公司正在运行美国第一个商业化的量子密码通信网络。

  中国卫星引领潮流

  中国量子科学实验卫星升空,将首次在太空开展与量子通信和量子计算相关的诸多实验,特别是将打造一张天地一体化的量子通信网。在激烈的全球竞争中,“第一颗量子卫星”的头衔来之不易。

  在亚洲,新加坡科学家在2014年曾尝试发射“立方体卫星”。这是一类微型卫星,也能用于一些量子技术实验,TT娱乐城官网,尽管与中国的量子卫星相比功能要弱很多。但不幸的是,承担发射任务的美国轨道ATK公司的火箭在2014年10月那次任务中爆炸。

  潘建伟科研团队是这个卫星项目中的中坚力量,他们还主导了今年下半年将交付使用的“京沪干线”量子通信网,这也将是全世界规模最大的量子通信网。可以说,在量子通信研究和应用方面,中国现在是世界的排头兵。



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