安徽新闻网11月5日电 潘建伟、郭光灿、杜江峰等一批科学家云集中国科学技术大学,他们的努力使得中国在量子计算的世界地图上牢牢地占有一席之地。随着量子密码技术的产业化,以及量子计算的重大突破,量子计算机将不再神秘,量子信息时代离我们越来越近。
有趣的量子理论
●量子论的一些基本论点显得并不“玄乎”,但它的推论显得很“玄”。我们假设一个“量子”距离也就是最小距离的两个端点A和B。按照量子论,物体从A不经过A和B中的任何一个点就能直接到达B。换句话说,物体在A点突然消失,与此同时在B点出现。除了神话,你无法在现实的宏观世界找到一个这样的例子。量子论把人们在宏观世界里建立起来的“常识”和“直觉”打个了七零八落。
●薛定谔猫是关于量子理论的一个理想实验。实验内容是:这只猫十分可怜,它被封在一个密室里,密室里有食物有毒药。毒药瓶上有一个锤子,锤子由一个电子开关控制,电子开关由放射性原子控制。如果原子核衰变,则放出α粒子,触动电子开关,锤子落下,砸碎毒药瓶,释放出里面的氰化物气体,猫必死无疑。这个残忍的装置由奥地利物理学家埃尔温·薛定谔所设计,所以此猫便叫做薛定谔猫。量子理论认为:如果没有揭开盖子,进行观察,我们永远也不知道猫是死是活,它将永远处于非死非活的叠加态,这与我们的日常经验严重相违。
2009年,中国安徽,注定会在世界量子信息史上写下浓墨重彩的一笔:5月初,潘建伟教授研究小组宣称,在合肥建成世界上首个光量子电话网,标志着绝对安全的量子通信由实验室走进日常生活。5月中旬,郭光灿院士研究小组在芜湖市建成的世界上第一个“量子政务网”投入试运行。10月底,杜江峰教授领导的小组在国际权威杂志《自然》上发表提高电子自旋相干时间的研究成果,奠定室温使用量子计算机基础,为量子计算机面世又扫除一大障碍。量子密码技术的产业化,量子计算的重大突破,使得量子信息时代离我们越来越近。
“时空隧道”有望成真
《封神演义》中的土行孙,会突然消失,一转眼又从别的地方冒出来……这些只是科幻电影和神话中才会出现的场景。现实生活中能找到这样的奇妙隧道,让我们真正实现瞬间转移吗?量子信息学的发展,无疑一步步为人类铺就这样一条从幻想走向现实的道路。将粒子从一个地方瞬间转移到另一个距离遥远的地方,好像穿越了“时空隧道”,量子态隐形传输实现了这一现实生活中不能理解的现象。
量子态隐形传输的实现是依据量子信息学中的“纠缠”现象。 “纠缠”现象,曾被爱因斯坦称为“遥远地点间幽灵般的相互作用”。郭光灿院士说,“量子纠缠”,就像一个母亲和她的女儿,分别住在中国和美国。在美国的女儿怀孕了,当她生孩子的一瞬间,哪怕远隔千山万水,不用电话通知,远在中国的母亲就顺理成章地变成了外婆。
“量子纠缠”是一种非常奇怪的性质,两个粒子无论分开多远,对其中一个粒子操纵或者作用,必将影响另一个粒子的态。但由于在量子通信通道中存在种种不可避免的环境噪声,量子态隐形传输的品质会随着传送距离的增加而逐渐降低,也就是说,两个粒子之间的纠缠会因传播距离的增大而不断退化,其纠缠数量也会随之越来越少。这导致量子通信手段目前只能停留在短距离应用上。
1997年,中国科学技术大学教授潘建伟等首次完成的单光子量子态隐形传输,这是量子信息发展的一个里程碑。近几年,潘建伟团队又实现两粒子复合系统量子态隐形传输等实验。到了量子信息时代,一些物质的传递或许会比孙悟空的筋斗云速度还快,眨眼之际就有可能到百万里之外。
有趣的量子理论
●量子论的一些基本论点显得并不“玄乎”,但它的推论显得很“玄”。我们假设一个“量子”距离也就是最小距离的两个端点A和B。按照量子论,物体从A不经过A和B中的任何一个点就能直接到达B。换句话说,物体在A点突然消失,与此同时在B点出现。除了神话,你无法在现实的宏观世界找到一个这样的例子。量子论把人们在宏观世界里建立起来的“常识”和“直觉”打个了七零八落。
●薛定谔猫是关于量子理论的一个理想实验。实验内容是:这只猫十分可怜,它被封在一个密室里,密室里有食物有毒药。毒药瓶上有一个锤子,锤子由一个电子开关控制,电子开关由放射性原子控制。如果原子核衰变,则放出α粒子,触动电子开关,锤子落下,砸碎毒药瓶,释放出里面的氰化物气体,猫必死无疑。这个残忍的装置由奥地利物理学家埃尔温·薛定谔所设计,所以此猫便叫做薛定谔猫。量子理论认为:如果没有揭开盖子,进行观察,我们永远也不知道猫是死是活,它将永远处于非死非活的叠加态,这与我们的日常经验严重相违。
2009年,中国安徽,注定会在世界量子信息史上写下浓墨重彩的一笔:5月初,潘建伟教授研究小组宣称,在合肥建成世界上首个光量子电话网,标志着绝对安全的量子通信由实验室走进日常生活。5月中旬,郭光灿院士研究小组在芜湖市建成的世界上第一个“量子政务网”投入试运行。10月底,杜江峰教授领导的小组在国际权威杂志《自然》上发表提高电子自旋相干时间的研究成果,奠定室温使用量子计算机基础,为量子计算机面世又扫除一大障碍。量子密码技术的产业化,量子计算的重大突破,使得量子信息时代离我们越来越近。
“时空隧道”有望成真
《封神演义》中的土行孙,会突然消失,一转眼又从别的地方冒出来……这些只是科幻电影和神话中才会出现的场景。现实生活中能找到这样的奇妙隧道,让我们真正实现瞬间转移吗?量子信息学的发展,无疑一步步为人类铺就这样一条从幻想走向现实的道路。将粒子从一个地方瞬间转移到另一个距离遥远的地方,好像穿越了“时空隧道”,量子态隐形传输实现了这一现实生活中不能理解的现象。
量子态隐形传输的实现是依据量子信息学中的“纠缠”现象。 “纠缠”现象,曾被爱因斯坦称为“遥远地点间幽灵般的相互作用”。郭光灿院士说,“量子纠缠”,就像一个母亲和她的女儿,分别住在中国和美国。在美国的女儿怀孕了,当她生孩子的一瞬间,哪怕远隔千山万水,不用电话通知,远在中国的母亲就顺理成章地变成了外婆。
“量子纠缠”是一种非常奇怪的性质,两个粒子无论分开多远,对其中一个粒子操纵或者作用,必将影响另一个粒子的态。但由于在量子通信通道中存在种种不可避免的环境噪声,量子态隐形传输的品质会随着传送距离的增加而逐渐降低,也就是说,两个粒子之间的纠缠会因传播距离的增大而不断退化,其纠缠数量也会随之越来越少。这导致量子通信手段目前只能停留在短距离应用上。
1997年,中国科学技术大学教授潘建伟等首次完成的单光子量子态隐形传输,这是量子信息发展的一个里程碑。近几年,潘建伟团队又实现两粒子复合系统量子态隐形传输等实验。到了量子信息时代,一些物质的传递或许会比孙悟空的筋斗云速度还快,眨眼之际就有可能到百万里之外。