资讯|量子技术正在哪些领域颠覆科技?量子技术国际会议上

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作者|DylanLove

编译|Happen、笪洁琼、袁璐、崔云柯

当代科技正处于飞速发展阶段,同时也在与前沿机械设备产品发生着技术碰撞。在这个过程中,科学家和工程师们,为了将那些只存在于科幻作品中的科幻场景变为现实,正努力地钻研量子物理学领域。

正如来自俄罗斯量子中心的研究员AlexeyFedorov所说:「量子物理学正处于解锁下一代科技杀手的关键位置,它或将改变网络安全、材料科学、人工智慧以及计量学。」

量子技术国际会议是俄罗斯量子中心的宣传活动,每两年举办一次。活动中,各位科学家们会介绍目前工作进展,并讨论目前首选研究应用范围。

在莫斯科的整整一周中,每一个做报告的学者都是ICQT舞台的明星。以下是我们在第四届量子技术国际会议中所听到的最酷的五件事情:

1、当今最佳量子计算机运行良好

本次量子会议提出的量子计算机「白鲸」,最早是在80年代初期由物理学家理察·费曼提出的。目前,全世界的研究机构和商业机构都在努力研究量子计算机,期望可以借此机会,解决传统计算机的工作极限或者效率低下等各种问题。

来自哈佛大学的MikhailLukin教授和他的团队也正在开展相关研究,他们建造了一种量子计算机,可以利用51个量子比特进行运算,这可能是现存的最强大的量子计算机了。今天大多数量子计算机,打个比方,可能就像是19世纪新闻短片里那些无比颠簸地原始飞机那样,和完美远远无关。然而俄罗斯量子中心创始人Serguei

Beloussov的对该项目给予肯定评价:「Lukin教授的团队建造的量子计算机,就像『一架能够平稳起飞、飞翔以及降落的飞机。』」

2、量子技术或将助力火星即时通讯

Elon·Musk公开称自己梦想着关于月球基地和火星的一切,但是面临的最基本问题就是,如何与居住在那里的人通话。根据地球与火星绕太阳轨道的相互关系,无线电信号(以光速运行)在两个球体间运行时间在3分钟与22分钟之间。如果通信模式没有根本性的转变,火星网络将很糟糕。但是量子技术的发展,或许能够实现无延时星际即时长途通信。

ArkadyFedorov博士是昆士兰大学超导量子设备实验室的带头人,他的研究课题是关于如何将超导cubits(腕尺)作为人造原子使用。Cubits常用于量子计算的信息处理,但是Fedorov从另一个角度研究其与电磁波的相互作用,并使其在一定参数范围内可控。他说,如果我们想利用这一点进行即时长途通信,唯一缺少的就是将微波变成光学光线的适配器。

「这种适配器是目前一个热门话题,」Fedorov说,「将微波转换成光学光线是十分困难的,因为成功的量子运算要求效率接近100%。不过,已经有一些团体提出了解决的方案。」

3、颠覆式的量子加密技术

「观察者效应」认为,在观察过程中,观察者不可避免地将改变被观察者(或被观察事物)。在奇异的量子世界里,如果我们创建了一条信息,可以採用这样的条件发送出去——要求除了你的预期收件人之外的任何人,都能读取这则信息。那么,我们假设第三方截获了这条特殊的信息,则势必会在原始信息上留下「痕迹」,由此我们就会知道,信息已经被「动了手脚」。通过这种方式,我们的初始信息反而得到了保护!

量子加密技术就像影视作品中的「星际迷航」和詹姆斯邦德!而在现实中,也正是一个以日内瓦为基地的瑞士公司坚持了16年的商业追求。这家公司20年来,专注于开发并销售加密量子通讯硬体,他的客户群主要是各种研究机构,和国家政府。

4、提供可持续化的超前计算能力

在人工智慧与机器学习领域,许多有意义的应用实现要以前所未有的计算能力为前提,而量子计算或许可以实现这种可持续化的特大数量数学计算。量子粒子不遵循任何符合我们常识的物理规律——他们可以重复出现在不同的地点,可以一种「叠加」的状态存在,并且同时可拥有多个值。有些人认为,量子计算拥有在平行宇宙运算的计算能力,或许能够绕过目前所传统科技所存在的障碍。

5、唯一阻碍量子计算发展的就剩研究基金了

在谈到量子计算相关发展的障碍时,Beloussov说,最大障碍恐怕就是量子研究领域的资金了。毕竟,良好的科学研究是建立在雄厚的资金基础上的。期待未来这方面的冲突能够得到良好的缓解。

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