感知儀科 量子那些事兒

你是否聽過這些？

量子糾纏

量子糾纏，或稱量子纏結，是一種量子力學現象，其定義上描述複合系統（具有兩個以上的成員系統）之一類特殊的量子態，此量子態無法分解為成員系統各自量子態之張量積。

量子計算機

量子計算機（quantum computer），是一種全新的基於量子理論的計算機，遵循量子力學規律進行高速數學和邏輯運算、存儲及處理量子信息的物理裝置。量子計算機的概念源於對可逆計算機的研究。量子計算機應用的是量子比特，可以同時處在多個狀態，而不像傳統計算機那樣只能處於0或1的二進位狀態。

量子 衛星

量子衛星就是以量子信號做為衛星與地面之間數據傳輸媒介的衛星。其過程是量子信號從地面上發射並穿透大氣層，衛星接收到量子信號並按需要將其轉發到另一特定衛星，量子信號從該特定衛星上再次穿透大氣層到達地球某個角落的指定接收地點。

沒錯，這些理論和高科技產品都是以「量子力學」為基石不斷發展而來的。那麼，接下來我們就來了解了解量子力學的發展史吧！

量子力學發展歷程

量子力學的建立是一個相對其他學科來說並不算漫長的過程，從1900年開始至今也不過一百多年。但這一百多年卻湧現出了大批優秀的物理學家和許多著名的理論，這些人和他們所做的研究影響、改變了我們的世界。

導致量子論出現的是一個古典熱力學難題即黑體輻射問題。1900年，世紀之交，普朗克提出了量子假說，假定黑體以hv為單位不連續的發射和接收輻射，計算出了黑體輻射能量分布公式，成功地從理論上解釋了黑體輻射現象。普朗克將最小的不可再分的能量單元稱作「能量子」或「量子」。當年12月14日，他將這一假說報告了德國物理學會，宣告了量子論的誕生。所以有觀點稱普朗克為量子力學的創始人，從這一點來看並不為過。因為他不但提出了「量子」這一概念，還通過學說報告的方法向世人展示了量子論。1905年愛因斯坦引進光量子的概念，推導出光子的能量、動量與輻射的頻率和波長之間的方程式，解釋了光電效應。

量子通訊

說起量子力學，現在最流行的應用就是量子通訊了，那麼量子通訊到底是個什麼玩意兒呢？

量子通訊(Quantum communication)是指利用量子糾纏效應進行信息傳遞的一種新型的通訊方式。量子通訊是近二十年發展起來的新型交叉學科，是量子論和資訊理論相結合的新的研究領域。量子通訊主要涉及:量子密碼通信、量子遠程傳態和量子密集編碼等，這門學科已逐步從理論走向實驗，並向實用化發展。高效安全的信息傳輸日益受到人們的關注。基於量子力學的基本原理，量子通訊具有高效率和絕對安全等特點，並因此成為國際上量子物理和信息科學的研究熱點。

人物——潘建偉

潘建偉，男，浙江省東陽市人，原籍浙江省磐安縣。中國科學技術大學教授、博士生導師，中國科學院院士。現任中國科學技術大學常務副校長。

2月8日晚，《感動中國2016年度人物》頒獎典禮在中央電視台綜合頻道播出，中國科大常務副校長、中科院院士潘建偉作為「量子通訊的領跑者」成為「2016年感動中國的十大年度人物」之一。

長期從事研究，潘建偉對量子通信等研究有創新性貢獻，他有關實現量子隱形傳態的研究成果入選美國《科學》雜誌「年度十大科技進展」，並同倫琴發現X射線、愛因斯坦建立相對論等影響世界的重大研究成果一起被《自然》雜誌選為「百年物理學21篇經典論文」。

2012年，潘建偉院士研究團隊首次實現了八光子糾纏，並成功將該技術應用於拓撲量子糾錯和百公里量子隱形傳態實驗，相關成果入選Nature年度十大科技亮點。2016年，潘建偉院士及同事陸朝陽、陳宇翱等又通過兩種不同的方法製備了綜合性能最優的糾纏光子源，首次成功實現「十光子糾纏」，再次刷新了光子糾纏態製備的世界紀錄。

感悟

科技發展至今，每一步都烙印著一代人不斷努力奮進的痕迹。作為新時代的大學生，我們應當與時俱進，發揚前輩們艱苦奮鬥的優良傳統，以他們為榜樣，努力學習科學文化知識，並大膽創新，積極實踐，為未來可能發生的科技革命做準備和貢獻！

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