“墨子号”量子科学实验卫星与阿里量子隐形传态实验平台建立天地链路(合成照片,2016年12月9日摄)。新华社记者金立旺摄1996年,奥地利老城因斯布鲁克,一位中国小镇青年带着朴素的梦想来到这里,那时他想,一定要在中国建一个国际一流实验室。21年后的12月19日,国际顶尖学术期刊《自然》在最新一期的特写板块中发布了年度十大人物——在过去一年里对科学产生重大影响的十人,当年的这位青年上榜了。他所带领的中国量子“梦之队”,刷新了中国科研工作者在量子科学领域的国际显示度。
“感谢新时代,感谢伟大的祖国;吾辈当继续努力前行,不负众望1当洋,中国科学技术大学教授、量子通信科学卫星“墨子号”首席科学家潘建伟通过新华社发表感言说。我们试图走近这位微观世界的探梦者,去琢磨和感悟这追梦无惧、潜心默守、践诺传承的“量子精神”。十年一步,追梦无惧1987年,潘建伟从浙江老家考入中国科学技术大学(以下简称中国科大)近代物理系,第一次接触到了量子力学。“双缝实验中,人没有看电子时,就不能说它是从哪条缝过去的,这实在太奇怪了。一个人要么在上海,要么在北京,怎么会同时既在上海又在北京呢?”量子世界的奇妙与陌生让潘建伟陷入苦思,有一次期中考试,他的量子物理甚至差点没及格。那一年,他才17岁。
随着对量子世界的逐渐深入,他认识到,物理学终究是门实验科学,再奇妙的理论也需要有实验检验。然而,上世纪90年代中国缺乏开展量子实验的条件。1996年硕士毕业后,潘建伟赴量子科研的重镇——奥地利因斯布鲁克大学攻读博士学位,师从量子实验研究的世界级大师塞林格。1997年,以他为第二作者的论文《实验量子隐形传态》在《自然》杂志上发表,该成果公认是量子信息实验领域的开山之作,被评为年度全球十大科技进展,入寻百年物理学21篇经典论文”。那一年,他27岁。量子光源是一种极其微弱的光信号。单光子级的光信号亮度,相当于一根蜡烛在140公里之外的人眼中的强度。要知道,人类肉眼能够分辨蜡烛光亮的极限距离,大约才700米。单光子级别的光源能否被地面接收?“就让我们试试看,大概只需要200万元,就可以为星地一体量子通信网络提供实验支撑。”2007年,潘建伟开始这一实验,为中国量子团队“筑梦”。那一年,他37岁。在浩瀚的太空,“墨子号”量子科学实验卫星与地面的量子保密通信“京沪干线”一起,首次搭建起天地一体化广域量子通信网络。
3个月前,从中国发出的一声问好,就这样跨越了半个地球来到奥地利,实现了历史上首次洲际量子保密通信。“墨子号”作为近年来重大科技创新成果被写入党的十九大报告。这一年,他已经47岁。如今,世界首颗量子卫星“墨子号”从太空建立了迄今最遥远的量子纠缠,证明在1200多公里的尺度上,爱因斯坦都感到匪夷所思的“遥远地点间的诡异互动”依然存在。世界上第一台超越期经典计算机的光量子计算机,在团队内诞生。目前最大数目的超导量子纠缠和完整测量,发布成果……
量子大厦,破土孕育。潘建伟还有更大的目标——在地月间建立30万公里的量子纠缠,检验量子物理的理论基础,并探索引力与时空的结构。未来,希望结合中国在10至15年后的登月计划,实现Bell不等式检验实验。在朋友圈,潘建伟曾转发脸谱公司创始人扎克伯格的演讲,并挑出这样一段话:目标是我们意识到我们是比自己更大的东西的一部分,是我们需要更为之努力的东西。“只希望到60岁,我能把这个实验做完。”他说。于家为国,潜心默守
他的比谷歌悬铃木快一百亿倍?怎么计算的?他的计算有一个案例吗?仅仅又是理论猜测?正如网友认为:一会儿量子卫星、一会儿一眨眼又量子计算机、一会儿量子之父!谁不知美国谷歌,⋯这些人利用了某些人喜爱高大上的厉害了的面子工程,形象工程,己经玩我高层于股掌之间,并已经达到极至。科学本身就是在质疑、在不断否定之中成长。忽悠们为什么怕别人质凝?还动不动什么敌对势力?说你是伟大,就是朋友,质疑你就是敌?什么混帐逻辑?我们等待他们的产品岀来吧,如果没有,就是一个大忽悠,如果有,也是谷歌在先。不要有一点试验,就又什么世界霸主了!超越美国了!一看就知道太不成熟了,狂热充满头脑。什么潘是量子之父呀!一派胡言,1900年普朗克发现量子,你怎么敢妄称“量子之父”?还有潘的信口开河,令人喷饭:什么所有日用量子产品都是!屁臭不臭?谁说量子科学,不用能用到民用?日用?无知!脚踏实地搞好自己的技术吧!本份一点,不要凭着弯道超车,搞了一点小动作,就狂妄无知,猖狂得比天高。一切让时间检验,是真是假拿出实证应用来说话,不要把理论猜测拿来忽悠高层与主媒,总有一天是要水落石出的,一句话,出来混总是要还的。
这一项技术能够完成,首先我觉得是为国争光了,是我们国人的骄傲。也可以像全世界展示,让外国友人看到我们中国人的能力及现在中国的发展,正是因为国家的支持,这项技术才能获得成功。《中科大潘建伟项目组实现量子瞬间传输技术重大突破》。这项成果后来被英国物理学会评2015年度十大物理学突破之首,被中国科技部评为2015年度中国科学十大进展之首。
这条新闻刚出来的时候很多人都很开心并且激动。但是很多人都理解错了意思且误解了意思。最常见的反应有两种。一种“不明觉厉”,不明白这个实验的成功能给我们带来什么?另一种是:觉得以后不管做什么事情都可以依靠“瞬间移动”来完成。假如真的是这样的话,那我想交通工具都可以报废了吧,完全都没有意义了,这个想法完全是错误的。潘建伟组的这项成就即使是放在国际上也是非常优秀的,毕竟发了那么多影响不小的文章。 就量子信息而言,实际上能给大家新的知识是极少的,主要的应该还是往技术上走,实现这些量子技术。值得说明的一点是,“量子计算机”这个概念也一直被人民所提起,人们会因为量子科技而联想到量子计算机,这其实是一种错觉,这是两种不同的概念。值得特别强调的是,中国的量子信息绝不是一花独放,而是百花争春。仅仅在科大,大的研究组就有郭光灿院士、潘建伟院士、杜江峰院士三家,比较小的就数不过来了。
作者 | 陈欢欢
近日,光量子计算和大尺度光量子信息处理两项成果双双入选中国科学院“率先行动”计划第一阶段59项重大 科技 成果及标志性进展。
8月16日,世界首颗量子科学实验卫星“墨子号”迎来4岁生日。在距离地球500公里的轨道上,这颗超期服役2年的“老”卫星仍然捷报频传。
6月15日,中国科学院院士、中国科学技术大学教授潘建伟领衔的合作团队在《自然》发表论文,在国际上首次实现了基于纠缠的无中继千公里级量子保密通信。这也是“墨子号”4年间产生的第5篇《自然》《科学》论文。
随着一项项科学实验的成功,卫星量子通信的应用前景日益清晰。
战略布局占先机
7月23日,美国能源部公布报告,规划了美国“量子互联网”战略蓝图。欧盟早在2016年也提出过“欧洲量子技术旗舰计划”,打算用10年建成量子互联网。
可喜的是,我国在这一领域,相关基础研究和工程技术水平都处于国际引领地位。
今年3月,我国科学家刚刚创造了光纤量子通信509公里的新纪录。同时,“墨子号”保持着星地之间1200公里量子通信的世界纪录。“墨子号”和“京沪干线”的成功实施,构建了国际首个天地一体的广域量子通信网络雏形。
之所以能“起个大早、赶个早集”,得益于潘建伟的战略眼光与布局。
量子 科技 研究主要集中在量子通信、量子计算和量子精密测量等领域,有多光子纠缠、光量子计算、超冷原子量子模拟、光晶格量子模拟、量子中继器等诸多方向。
这么多学科方向,一个人不可能包打天下。从单枪匹马到带领一支近百人的团队,潘建伟用了10多年时间。
本世纪初,量子 科技 在中国还颇为冷门。潘建伟也面临着学科方向不被理解、申请经费四处碰壁的困境。
在人手紧缺的情况下,他却果断地把优秀学生纷纷送走。德国海德堡大学、奥地利因斯布鲁克大学、美国斯坦福大学、英国剑桥大学、瑞士日内瓦大学……这些量子科学和技术顶尖团队所在地,都留下了潘建伟弟子学习的身影。
如今,各研究室独当一面的负责人正是当年那些漂流四海的年轻人。
“墨子号”量子纠缠源分系统主任设计师印娟的成长路线却略有不同。
2002年,大二结束的暑假,印娟来到潘建伟实验室,成为实验室第一位女生,从此再没有离开。
2017年,“墨子号”千公里级星地双向量子纠缠分发实验成功,以封面论文的形式发表在《科学》,印娟成为团队里第一个同时拥有《自然》和《科学》第一作者身份的科学家。
善于布局,也安心等待。这样的一支团队,一出手就是“大”成果不足为奇。
敢想敢干出奇迹
“墨子号”科学应用系统主任设计师任继刚,至今仍清楚地记得读博时第一次听潘建伟作报告的情景。“太神奇了,就像听一个科幻故事。”他回忆说。
在场的很多人可能也跟任继刚一样,把量子 科技 当成科幻故事。而作报告的那个人却是认真的。
2003年,潘建伟陷入量子通信研究瓶颈。由于光子在光纤传输时损耗太大,传输100公里只剩下1%的信号到达接收端。而外太空因为几乎真空,光信号损耗非常小,潘建伟破天荒地提出了“上天”这个“大胆且疯狂”的方案。
当时,他向博士生彭承志科普量子通信的发展前景,当说到需要通过太空实现长距离传输时,彭承志认为“这是一个遥不可及的梦想”。他问潘建伟:“这个事,是不是挺牛的?”潘建伟想了想,很肯定地回答:“肯定牛,是世界上最牛的,至少是之一。”
带着这样的信念,他们在合肥大蜀山山顶开始了第一个实验,于2005年实现了13公里的量子纠缠分发。这个传输距离超过了大气层的等效厚度,从而证实了远距离自由空间量子通信的可行性。
2009年,团队在青海湖开展百公里量子纠缠分发实验。当时,团队里的3位主力——2007年博士毕业的任继刚、2009年博士毕业的印娟、2010年将要博士毕业的廖胜凯,后来分别成为“墨子号”3个分系统主任设计师。
岛上通信信号极差,几位年轻人没什么消遣,晚上做实验,白天借着搭建的无线网桥开例会。2012年,团队在国际上首次实现百公里量级的自由空间量子隐形传态和纠缠分发。
2017年,利用“墨子号”,他们将量子纠缠分发的距离再提高一个量级,达到1200公里。
从大蜀山的13公里到天地间的上千公里,潘建伟团队一步一个脚印,从无到有地验证了量子通信的可行性。
“率先行动”很给力
中国科学院院士、 科技 部原部长徐冠华曾公开指出,我国对自身科学研究能力不自信,“在 科技 项目的确定过程中,习惯于拒绝支持有争议的项目,排斥没有国外先例的研究”。
当年的潘建伟,面对的就是这样的窘境。
2003年,潘建伟首次提出利用卫星实现自由空间量子通信的构想。这个“前无古人、闻所未闻”的想法立即遭到多方质疑:量子信息科学,欧洲美国都刚刚起步,我们为什么现在要做?
这个“不靠谱”的计划却获得了中国科学院的支持。2011年底,中国科学院空间科学先导专项正式立项“量子科学实验卫星”,自此打开了量子世界的大门。
2014年,中国科学院启动实施“率先行动”计划,给“墨子号”研制团队带来了“集团军”的支持。
当年10月,中国科学院量子信息与量子 科技 前沿卓越创新中心率先成立,2017年5月更名为量子信息与量子 科技 创新研究院。
这使得中国科学技术大学同中国科学院上海技术物理研究所、微小卫星创新研究院、光电技术研究所等都有了更加紧密的合作关系。
中国科学院上海技术物理研究所研究员、量子科学实验卫星工程常务副总师王建宇曾比喻称:星地间量子纠缠分发的难度,就像在太空中往地面的一个存钱罐里扔硬币,而且天空中的“投掷者”相对地面上的“存钱罐”还在高速运动。
在“率先行动”计划的支持下,这样一项看似“不可能的任务”最终顺利完成。“我们的合作体现出了创新研究院的价值,那就是集中力量干大事。”潘建伟说。
中国科学院院长、党组书记白春礼评价称,“墨子号”为中国在国际上抢占了量子 科技 创新制高点,成为了国际同行的标杆,实现了“领跑者”的转变。
天时、地利、人和,量子团队的下一个“惊喜”也许很快就会到来。
《中国科学报》 (2020-09-10 第1版 要闻)
作者 | 陈欢欢
近日,光量子计算和大尺度光量子信息处理两项成果双双入选中国科学院“率先行动”计划第一阶段59项重大 科技 成果及标志性进展。
8月16日,世界首颗量子科学实验卫星“墨子号”迎来4岁生日。在距离地球500公里的轨道上,这颗超期服役2年的“老”卫星仍然捷报频传。
6月15日,中国科学院院士、中国科学技术大学教授潘建伟领衔的合作团队在《自然》发表论文,在国际上首次实现了基于纠缠的无中继千公里级量子保密通信。这也是“墨子号”4年间产生的第5篇《自然》《科学》论文。
随着一项项科学实验的成功,卫星量子通信的应用前景日益清晰。
战略布局占先机
7月23日,美国能源部公布报告,规划了美国“量子互联网”战略蓝图。欧盟早在2016年也提出过“欧洲量子技术旗舰计划”,打算用10年建成量子互联网。
可喜的是,我国在这一领域,相关基础研究和工程技术水平都处于国际引领地位。
今年3月,我国科学家刚刚创造了光纤量子通信509公里的新纪录。同时,“墨子号”保持着星地之间1200公里量子通信的世界纪录。“墨子号”和“京沪干线”的成功实施,构建了国际首个天地一体的广域量子通信网络雏形。
之所以能“起个大早、赶个早集”,得益于潘建伟的战略眼光与布局。
量子 科技 研究主要集中在量子通信、量子计算和量子精密测量等领域,有多光子纠缠、光量子计算、超冷原子量子模拟、光晶格量子模拟、量子中继器等诸多方向。
这么多学科方向,一个人不可能包打天下。从单枪匹马到带领一支近百人的团队,潘建伟用了10多年时间。
本世纪初,量子 科技 在中国还颇为冷门。潘建伟也面临着学科方向不被理解、申请经费四处碰壁的困境。
在人手紧缺的情况下,他却果断地把优秀学生纷纷送走。德国海德堡大学、奥地利因斯布鲁克大学、美国斯坦福大学、英国剑桥大学、瑞士日内瓦大学……这些量子科学和技术顶尖团队所在地,都留下了潘建伟弟子学习的身影。
如今,各研究室独当一面的负责人正是当年那些漂流四海的年轻人。
“墨子号”量子纠缠源分系统主任设计师印娟的成长路线却略有不同。
2002年,大二结束的暑假,印娟来到潘建伟实验室,成为实验室第一位女生,从此再没有离开。
2017年,“墨子号”千公里级星地双向量子纠缠分发实验成功,以封面论文的形式发表在《科学》,印娟成为团队里第一个同时拥有《自然》和《科学》第一作者身份的科学家。
善于布局,也安心等待。这样的一支团队,一出手就是“大”成果不足为奇。
敢想敢干出奇迹
“墨子号”科学应用系统主任设计师任继刚,至今仍清楚地记得读博时第一次听潘建伟作报告的情景。“太神奇了,就像听一个科幻故事。”他回忆说。
在场的很多人可能也跟任继刚一样,把量子 科技 当成科幻故事。而作报告的那个人却是认真的。
2003年,潘建伟陷入量子通信研究瓶颈。由于光子在光纤传输时损耗太大,传输100公里只剩下1%的信号到达接收端。而外太空因为几乎真空,光信号损耗非常小,潘建伟破天荒地提出了“上天”这个“大胆且疯狂”的方案。
当时,他向博士生彭承志科普量子通信的发展前景,当说到需要通过太空实现长距离传输时,彭承志认为“这是一个遥不可及的梦想”。他问潘建伟:“这个事,是不是挺牛的?”潘建伟想了想,很肯定地回答:“肯定牛,是世界上最牛的,至少是之一。”
带着这样的信念,他们在合肥大蜀山山顶开始了第一个实验,于2005年实现了13公里的量子纠缠分发。这个传输距离超过了大气层的等效厚度,从而证实了远距离自由空间量子通信的可行性。
2009年,团队在青海湖开展百公里量子纠缠分发实验。当时,团队里的3位主力——2007年博士毕业的任继刚、2009年博士毕业的印娟、2010年将要博士毕业的廖胜凯,后来分别成为“墨子号”3个分系统主任设计师。
岛上通信信号极差,几位年轻人没什么消遣,晚上做实验,白天借着搭建的无线网桥开例会。2012年,团队在国际上首次实现百公里量级的自由空间量子隐形传态和纠缠分发。
2017年,利用“墨子号”,他们将量子纠缠分发的距离再提高一个量级,达到1200公里。
从大蜀山的13公里到天地间的上千公里,潘建伟团队一步一个脚印,从无到有地验证了量子通信的可行性。
“率先行动”很给力
中国科学院院士、 科技 部原部长徐冠华曾公开指出,我国对自身科学研究能力不自信,“在 科技 项目的确定过程中,习惯于拒绝支持有争议的项目,排斥没有国外先例的研究”。
当年的潘建伟,面对的就是这样的窘境。
2003年,潘建伟首次提出利用卫星实现自由空间量子通信的构想。这个“前无古人、闻所未闻”的想法立即遭到多方质疑:量子信息科学,欧洲美国都刚刚起步,我们为什么现在要做?
这个“不靠谱”的计划却获得了中国科学院的支持。2011年底,中国科学院空间科学先导专项正式立项“量子科学实验卫星”,自此打开了量子世界的大门。
2014年,中国科学院启动实施“率先行动”计划,给“墨子号”研制团队带来了“集团军”的支持。
当年10月,中国科学院量子信息与量子 科技 前沿卓越创新中心率先成立,2017年5月更名为量子信息与量子 科技 创新研究院。
这使得中国科学技术大学同中国科学院上海技术物理研究所、微小卫星创新研究院、光电技术研究所等都有了更加紧密的合作关系。
中国科学院上海技术物理研究所研究员、量子科学实验卫星工程常务副总师王建宇曾比喻称:星地间量子纠缠分发的难度,就像在太空中往地面的一个存钱罐里扔硬币,而且天空中的“投掷者”相对地面上的“存钱罐”还在高速运动。
在“率先行动”计划的支持下,这样一项看似“不可能的任务”最终顺利完成。“我们的合作体现出了创新研究院的价值,那就是集中力量干大事。”潘建伟说。
中国科学院院长、党组书记白春礼评价称,“墨子号”为中国在国际上抢占了量子 科技 创新制高点,成为了国际同行的标杆,实现了“领跑者”的转变。
天时、地利、人和,量子团队的下一个“惊喜”也许很快就会到来。
《中国科学报》 (2020-09-10 第1版 要闻)
国际期刊 EI这块去试试
今年6月15日,中国科学家潘建伟团队在量子通讯技术研究上,再次获得世界级突破,相关研究结果也登上了最新一期的《Nature》,取得了举世瞩目的骄人成就。不过在国内,似乎关注的人并不太多,反而西方国家对这一突破 表现出了相当高的关注度。
在这次实验中,潘建伟团队从位于地面以上500公里、人类首颗量子通讯卫星“墨子号”,向位于新疆的两个地面站发射光子,全球首次实现千公里级基于纠缠的无中继量子密钥分发。这次试验的距离是此前类似试验距离的10倍,达到1120公里。外媒评论称,这次试验的成功,意味着中国在人类量子科技发展上取得里程碑式的突破。
量子通讯应用研究为何在近年来受到世界各国的高度重视?这源于一种有趣的物理现象。两个粒子不管相距多远,只要他们建立了相互纠缠的状态,这种状态就会始终保持下去。当对其中一个粒子进行测量造成扰动,另一个粒子的状态也会同步发生改变,这就使得远距离安全通讯成为可能。
当通讯的信息以量子纠缠状态发送出来以后,如有人试图破解或盗取信息内容,必然会扰动这一量子纠缠态, 瞬间会造成通讯的中断,信息归零。科学界认为,这种通讯技术在效率和安全性方面,要比目前的光纤通讯高出上亿倍!这样的技术一旦得以应用,我们国防通讯、商业通讯、民用通讯的安全性和便利性将实现数量级的飞跃!
那么,中国在这场通讯技术研发竞赛中处于什么位置?用美国加州量子技术公司总裁厄尔的话说,“北京远远领先于美国。”这句话并非空穴来风。中国科学家不但在全球首发了量子通讯卫星,还在天-地之间建立了量子通讯链路。
我们的相关研发已进入到量子通讯实际应用的验证阶段,毫不夸张地说,中国是绝对意义上的NO.1。
奇怪的是,我们国内有一部分人天天以学术打假的名义高喊抹黑潘建伟,认为量子通信是一场。但仔细一看就会发现,持这种观点的绝大多数人连薛定谔方程都不会写,甚至把量子力学的基本事实都予以否定。千方百计地想凭借抹黑潘建伟而上位,如此看来孰是孰非一眼便知。
其实早在2017年,潘建伟就被世界顶级期刊《Nature》评为年度科学人物,世界各国的量子通信团队都将潘建伟视为学科发展带头人。不知那些抹黑潘建伟的人 看到6月15日这一被国际同行高度认可的重大突破,还会说些什么?
这里存在着一个关键问题,就是说光有没有子,是不是由子构成的。如果说光是首尾一至性的一个整体,那么就不存在啥纠缠叠加态,原本就是首尾一至性,纠缠个啥呢!所谓的纠缠叠加应该是对立性的两个事物,或根本就是一体两面的事情,发生关系,比如生与死,存在于生命本身中,对立吧!所以说生命本身就是纠缠叠加态的,生本身就具备着死亡的种子,因此人的每一秒钟就是即生有死着的,不活不死,又活又死着的,这才是纠缠。光本身就是光,没有对立面,光的对立面的无光,是黑暗,要说纠缠那只能是光与黑暗纠缠。
国际期刊 EI这块去试试
潘建伟是中国量子科技的领军人物,在量子计算及量子通信领域取得了辉煌的成就。尤其是量子通信,在他的带领下,中国的量子通信在全世界处在领跑的位置。
也许是跪久了不习惯处在领先位置;也许是人们更乐意相信阴谋论;也许是有些人唯恐天下不乱,几年前国内刮有一股妖风,说潘建伟的量子通信是。直到今日,仍然有很多人咬定潘建伟的量子通信是。
你可能没有接受过正规的《量子力学》学习,但这不妨碍你判断潘建伟的量子通信是不是。潘建伟团队的研究成果是公开发表的,并且是发表在《Science》《Nature》等顶级期刊上。几年来,尽管有一些人扯着喉咙吆喝潘建伟搞的量子通信是,可从未有谁公开发表论文指出其中的错误,《Science》《Nature》等学术期刊也没有撤掉潘建伟的论文。这就是学术界对其成果的肯定。
而且,近几年来,因在量子通信领域取得了可喜的成就,潘建伟本人及其团队成员获得了兰姆奖、克里夫兰奖、蔡司研究奖等国际大奖。这些奖的评委和《Science》《Nature》等顶级学术期刊的审稿人一样,都是相关领域的最杰出科学家。他们比键盘侠、网络喷子熟识量子力学,他们知道潘建伟所取得成果的价值。
反观那些咬定量子通信是的人,很多没有接受过正规的《量子力学》学习,甚至连量子力学中最基本的薛定谔方程都不会写。他们攻击潘建伟的说辞也是顾头不顾腚,先前说墨子号卫星是一颗普通的激光通信卫星,是潘建伟为了蒙混过关胡乱发射的一颗卫星。可看到墨子号能够发射纠缠光子对后,便不提普通激光通信卫星的事了。还有一些人不知道潘建伟的研究成果是公开发表的,不知道在学术期刊中查看第一手资料,反而在网络上搜索被咀嚼过多少遍的谣言。还有的为了攻击潘建伟,把量子力学都给否定了。也难怪那些人会这么做,毕竟他们连一节课的《量子力学》课程都没有学过。
没有对比就没有伤害。你可以没学过量子力学,但你该清楚在潘建伟的量子通信是真是假这个问题上,是该相信顶级学术期刊还是网络喷子。
分享胜利的果实。科学是没有国界的,相对金钱而言,很多人更看重科技技术带给人类的改变,他们是拥有大爱的人,科学家更愿意分享他们的成果,而不是分享金钱。
量子力学不是伪科学。
量子力学(Quantum Mechanics),为物理学理论,是研究物质世界微观粒子运动规律的物理学分支,主要研究原子、分子、凝聚态物质,以及原子核和基本粒子的结构、性质的基础理论。
它与相对论一起构成现代物理学的理论基础。量子力学不仅是现代物理学的基础理论之一,而且在化学等学科和许多近代技术中得到广泛应用。
19世纪末,人们发现旧有的经典理论无法解释微观系统,于是经由物理学家的努力,在20世纪初创立量子力学,解释了这些现象。量子力学从根本上改变人类对物质结构及其相互作用的理解。
扩展资料:
学科简史
19世纪末,经典力学和经典电动力学在描述微观系统时的不足越来越明显。量子力学是在20世纪初由马克斯·普朗克、尼尔斯·玻尔、沃尔夫冈·泡利、路易·德布罗意、马克斯·玻恩、恩里科·费米、保罗·狄拉克、阿尔伯特·爱因斯坦、康普顿等一大批物理学家共同创立的。
量子力学的发展革命性地改变了人们对物质的结构以及其相互作用的认识。量子力学得以解释许多现象和预言新的、无法直接想象出来的现象,这些现象后来也被非常精确的实验证明。
1900年,普朗克提出辐射量子假说,假定电磁场和物质交换能量是以间断的形式(能量子)实现的,能量子的大小同辐射频率成正比,比例常数称为普朗克常数,从而得出普朗克公式,正确地给出了黑体辐射能量分布。
1905年,爱因斯坦引进光量子(光子)的概念,并给出了光子的能量、动量与辐射的频率和波长的关系,成功地解释了光电效应。其后,他又提出固体的振动能量也是量子化的,从而解释了低温下固体比热问题。
参考资料来源:百度百科-量子力学
为什么要发表论文或期刊,直接申请专利不好吗?
答:两者具备不同功能和作用,适用场景不同。发表论文,其实就像是科研人员对于自己做出来的科研结果进行验证的一个关键途径。 同时,发表论文,也是科研人员们借助文字的力量和同行的研究者们进行对话交流,分享自己的科研结果。
申请专利并获得专利权后,既可以保护自己的发明成果,防止科研成果流失,获取垄断利润来弥补研发投入,同时也有利于科技进步和经济发展。可以通过申请专利的方式占据新技术及其产品的市场空间,获得相应的经济利益。谢谢采纳啦!
量子力学的发展确实伴随着大量的矛盾与争议,特别是在量子通信开始发展后,有部分“消息灵通”人士已经洞察了量子通信的“伪科技”本质,并且还再三指责科普量子通信的文章为伪科学站台!这些诘问到底是科学的吗?
量子通信的原理是什么?
量子通信的原理还要问么,不就是量子纠缠么,传说中的量子通信就是将纠缠中的两个量子分开,即使相隔在宇宙的两端,当A粒子的状态发生改变时,B粒子也会随之发生改变,这个通讯速度超越光速,距离再遥远也是即时通信!
听起来完美的量子通信确实应该如此,但事实上我们并不能做到在观察处在量子叠加态的不触发坍缩,所以从理论上来看,这种完美的通信方式是不可能存在的,这是不是人类的技术不够,而是量子世界的客观坍缩理论所决定的!
客观坍缩理论
薛定谔方程的线性性质允许粒子自然地处于几个不同量子态的叠加态,当然它也允许宏观物体处在几个不同量子态的叠加态,但在大自然中从来都没有观察到过这种现象!因为宏观物体永远都会占据一个确定的位置,因此将微观物质的尺寸加大时,它的位置和动量将会被同时确定!
但在微观状态下,这个处于量子叠加的状态是允许存在的,但根据哥本哈根诠释的波函数坍缩假说,在观察动作之后,叠加态会坍缩为可观察量的几个本征态之中的一个本征态,而坍缩至任何一个本征态的概率遵循玻恩定则!
所以很抱歉,根据哥本哈根诠释,这种直接利用纠缠态的量子通信是不存在的。
EPR佯谬
量子通信的最早起源是来自爱因斯坦向波尔反驳量子论不完备的EPR佯谬,爱因斯坦在第六届索尔维会议上的光箱实验被波尔击败,此后他与波多尔斯基和罗森花了数年时间,整出了一个《量子力学对物理实在的描述可能是完备的吗?》的论文,发表在《物理评论》上。
这个思想实验很容易明白:一个不稳定的大粒子衰变为两个小粒子,假设这两种粒子有可能的量子自旋,粒子A为左旋,为了保持守恒,那么另一个小粒子B必定是右旋!然后将两个粒子分开很远,比如几万光年,但我们在观察之前,并不知道哪个是左旋,哪个是右旋!
但当我们观察粒子A时,那么它的波函数瞬间坍缩,随机选择了一种状态,比如说是右旋,那么B粒子必定会变成左旋,那么请问它们是如何保持一致的呢?既然没有超光速通信,因此认为在分开的一瞬间,粒子A和B的左右旋就被确定了!
阿斯派克特实验
但量子论并不是这样解释,而是认为无论相隔多远,在观测之前,它们仍然处在量子叠加态,所以根本不存在什么超光速通讯,叠加态的观测时坍缩,一个随机选择左旋,一个右旋以保持守恒!
这就是后来用他们名字首字母命名的ERP佯谬!
这个EPR佯谬提出后,由于设备局限,所以爱因斯坦尽管处在下风,但他并不认输,真正的试验要到1980年代的法国奥赛理论与应用光学研究所的阿斯派克特试验才被证明是哥本哈根诠释是比较正确的!因为此时爱因斯坦只输了5个标准方差!
后来关于EPR佯谬试验的设备越来越先进,到1998年奥地利因斯布鲁克(Innsbruck)大学的实验时,爱因斯坦输得就有点惨了:30个标准方差!
现在的量子通信到底是什么量子通信?
准确的说,现在的量子通信并不是量子纠缠通信,而是量子加密通信,要了解量子加密通信的话,必须要来了解下BB84协议!
这个协议是查尔斯·贝内特和吉勒·布拉萨在1984年发表的论文中提到的量子密码分发协议,后来以两个人的名字第一个字母+年份,作为了这个经典协议的名字,任意两组共轭状态都可以用此协议,它利用的是光子的偏振态来传输信息,详细描述有些不容易理解,请看下图:
BB84协议
在这个过程中,如果有人窃听,那么窃听者为了光子的偏振态,那么必须做测量,那么会导致秘钥的误码率增加,双方可以约定误码率超过多少时该组秘钥就被废弃!
这种量子通信的方式有一个缺点,必须用一个量子秘钥发送通道和传统数据传输通道,两者必须配合才能正常工作,因此当前研究的也是如何更高效以及更远距离和更少的误码率发送与接收秘钥,但数据仍将通过Internet网来完成!
当然通信除了速率外最终要的指标就是不可破译,传统的秘钥中总是存在各种缺陷,并不能做到100%保密,但量子秘钥不一样,可以发现秘钥被窥视,因此这种秘钥分发的安全性超出想象!
为什么有人再三指责量子通信?
除了网上那些有的没有的指责各种量子通信周边工程配套外,其他主要集中在如何制造出取得单光子的光源,2016年1月14日潘建伟、陆朝阳在《物理评论快报》(Physical Review Letters)上发表了题为《On-Demand Single Photons with High Extraction Efficiency and Near-Unity Indistinguishability from a Resonantly Driven Quantum Dot in a Micropillar》的论文,物理评论快报上的截图如下:
当然种花家也看不懂这种论文,不过随后美国物理学会的《物理》(Physics)网站以“全能的单光子源”为题刊发了介绍文章,《自然》(Nature)期刊也以“可实用化的单光子源”在其研究亮点栏目作了深入报道,英国物理学会的《物理世界》(Physics World)和美国光学学会的《光学与光子学新闻》(Optics & Photonics News)也做了长篇报道。
潘建伟(右)、陆朝阳
有一点是我们是可以了解的,到今年为止已经接近5年,这种突破性的进展同行评议时效性很强,很快就会有各大科学团体跟进,当然《物理评论快报》的审核也不是吃素的,这种经过将近5年时间考验的论文,也不是一个推销交通方面作品的老兄可以随便推翻的。
其实还有很多站不住脚的观点,但人家很有耐心,堆砌各种文字,看上去很有说服力,不过种花家实在不想一一辩驳,最后送句古诗词给这位老兄“两岸猿声啼不住、轻舟已过万重山”,当大家在这里呱噪时,人家早已发表多篇SCI论文了,假如真有料,不妨也发表几篇?
量子通信到底是咋回事呢?首先,量子通信的基础是量子力学,而量子力学的叠加、测量、纠缠三个特性是反直觉的,令我们难以理解,其实当年的科学家们对此也有过激烈的争论。随着研究的深入,量子力学的这三个特性被无数次实验所证实,在铁证面前科学家们放弃了歧见,开始共同探究其背后的科学原理。在普朗克、爱因斯坦、玻尔、德布罗意、海森堡、薛定谔、狄拉克等顶级科学家的共同努力下,完整的量子力学体系得以建立。量子力学与信息学相结合产生了量子信息科学,量子信息科学又分为量子计算和量子通信两个学科方向。中国人在量子通信领域的研究和实践处于世界领先地位,领军人物是中国科技大学的潘建伟教授。潘建伟在《自然》上发表过《实验量子隐形传态》(“Experimental quantum teleportation”),入选了《自然》杂志的“百年物理学21篇经典论文”。在《自然》上发表了《单个光子的多个自由度的量子隐形传态》(“Quantum teleportation of multiple degrees of freedom of a single photon”),被英国物理学会评为2015年十大物理学突破之首
爱因斯坦在1905年发表了四篇论文。
1905年,爱因斯坦在科学史上创造了一个史无前例奇迹。这一年他写了六篇论文,在三月到九月这半年中,利用在专利局每天八小时工作以外的业余时间,在三个领域做出了四个有划时代意义的贡献,他发表了关于光量子说、分子大小测定法、布朗运动理论和狭义相对论这四篇重要论文。
1921年演讲中的爱因斯坦。
这时间完全长于现今的通用时间,欧洲攻读博士学位的五年时间很长,尽管这在当时并不罕见但如今平均时间却为三年。
爱因斯坦于1902年开始在瑞士专利局工作,您会注意到这年他刚刚获得博士学位。 他之所以这样做,是因为他找不到让满意的教学岗位,所以他需要另一个收入来源来维持生计。
有的人或许是出于妒忌
可能是他之前的口碑不是很好。