量子科技发展论文

首先要知道什么是量子，量子不是原子、中子、质子类物质，量子是一个单位。即一个物理量如果存在最小的不可分割的基本单位，则这个物理量是量子化的，并把最小单位称为量子。它最早是由德国物理学家M·普朗克在1900年提出的。他假设黑体辐射中的辐射能量是不连续的，只能取能量基本单位的整数倍，从而很好地解释了黑体辐射的实验现象。后来的研究表明，不但能量表现出这种不连续的分离化性质，其他物理量诸如角动量、自旋、电荷等也都表现出这种不连续的量子化现象。这同以牛顿力学为代表的经典物理有根本的区别。既然量子是最小的单位，毋容置疑，量子化现象主要表现在微观物理世界。描写微观物理世界的物理理论是量子力学。另外还有量子光学、量子化学。而我们听的最多的估计就是量子通信。1905年，德国物理学家爱因斯坦把量子概念引进光的传播过程，提出“光量子”（光子）的概念，并提出光同时具有波动和粒子的性质，即光的“波粒二象性”。也就说光量子，即是一种波，又是一种粒子，估计你开始模糊了。20世纪20年代，法国物理学家德布罗意提出“物质波”概念，即一切物质粒子均具备波粒二象性；德国物理学家海森伯等人建立了量子矩阵力学；奥地利物理学家薛定谔建立了量子波动力学。量子理论的发展进入了量子力学阶段。想起那个该死的薛定谔方程，我当时花了一个星期才整得似懂非懂，后来考试一过全忘干净。当时可讨厌薛定谔这个糟老头子了。最后一位关键人物是：英国物理学家狄拉克，1928完成了矩阵力学和波动力学之间的数学等价证明，对量子力学理论进行了系统的总结，并将两大理论体系——相对论和量子力学成功地结合起来，揭开了量子场论的序幕。量子理论，最可怕的是小。小到不可思议，很多奇怪的现象出现。比如在传统的物理中、光、能量等都是持续的，但当把其单位小到量子的时候，则是不连续的、间断的。说量子物质是粒子嘛也对，说是波嘛也对。其叠加性和纠缠性，让你怀疑人生。但它又解释了很多让你怀疑人生的东西，比如：1.超导体，完全屏蔽磁场。2.超流体，内部摩擦力为零。3.时间晶体，经典时空对称破缺。4.不用光的反射成像的量子微成像5.可以通过手性光改变引力为斥力的卡西米尔效应6.背后量子隧穿的单原子酶催化现象等等（量子隧道）量子技术广泛的运用在社会生活的各个领域：量子通信、量子医学、量子化学等。量子通讯主要包括量子通信和量子计算2个领域，暂时量子通信还处于科研阶段，一旦实现量子通信，时下所谓的5G只能算是龟速。去年10月，谷歌研究人员在英国《自然》杂志发表论文称，基于一个包含54个量子比特的量子芯片开发了量子计算系统，它花费约200秒完成的任务，传统超级计算机要1万年才能完成。量子医学通过采用量子能量波激发人体自愈系统以及机体的自我修复功能，达到快速、安全、自然、温和的调理改善疾病、逆转衰老，并且它对人体没有任何的伤害。对于量子科技这一具有颠覆性的概念，各国政府都非常重视，害怕落后。2018年底，美国颁布了《国家量子倡议法案》，宣称绝不能容忍在量子科技领域落后。2020年7月23日，美国能源部宣布了建设量子互联网的蓝图。10月7日，美国发布的《国家量子信息科学战略投入的量子前沿报告》宣布，美国将在量子信息科学领域保持领导地位，作为确保美国长期经济繁荣和国家安全的关键优先事项。我大中华方面，在相关领域已经取得不少成就，而且在有些领域已经世界领先。高层19日就量子科技研究和应用前景举行了第二十四次集体学习。dada主持学习时强调：“量子力学是人类探究微观世界的重大成果。量子科技发展具有重大科学意义和战略价值，是一项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，将引领新一轮科技革命和产业变革方向。”“要充分认识推动量子科技发展的重要性和紧迫性，加强量子科技发展战略谋划和系统布局，把握大趋势，下好先手棋。”在未来科技领域，5G、6G的战略地位跟量子科技比，不是一个量级。