中共中央政治局在16日就“量子科技研究和應(yīng)用前景”舉行了第二十四次集體學(xué)習(xí)?？倳浽诖舜渭w學(xué)習(xí)中強調(diào)，要充分認識推動量子科技發(fā)展的重要性和緊迫性，加強量子科技發(fā)展戰(zhàn)略謀劃和系統(tǒng)布局，把握大趨勢，下好先手棋。

周末刷屏，耳熟能詳卻又充滿神秘感的量子科技徹底火了！

新華社10月17日報道，中共中央政治局在16日就“量子科技研究和應(yīng)用前景”舉行了第二十四次集體學(xué)習(xí)?？倳浽诖舜渭w學(xué)習(xí)中強調(diào)，要充分認識推動量子科技發(fā)展的重要性和緊迫性，加強量子科技發(fā)展戰(zhàn)略謀劃和系統(tǒng)布局，把握大趨勢，下好先手棋。

當今世界正在歷經(jīng)百年未有之大變革，科技創(chuàng)新成為其中的一個關(guān)鍵變量。量子科技首次于公開層面進入國家最高層關(guān)注的視野中，意味著量子科技正式上升為國家戰(zhàn)略，成為未來我國搶占世界科技制高點的重要關(guān)注領(lǐng)域。

“遇事不決，量子力學(xué)?！标P(guān)于這么前沿的尖端科技，你又了解多少呢？

“全面”進入量子時代？

熱度會消失，但互聯(lián)網(wǎng)記憶會永存。對于“量子”這個詞，相信有一部分人會又愛又恨，除了科普、課本等正經(jīng)渠道外，近兩年量子之所以能在民間大火，其實離不開一些“旁門左道”的宣傳，也確實讓一些敬畏科學(xué)卻不懂科學(xué)的人們交了不少的智商稅。

比如去年“風(fēng)靡”教育行業(yè)的“量子波動速度”，快到看不清書中是文字還是圖片，卻也能馬上復(fù)述個中內(nèi)容。學(xué)生以洗牌般的速度快速翻動書本，涉事教育培訓(xùn)機構(gòu)宣稱該舉動能使學(xué)生在三五分鐘內(nèi)閱讀幾十萬字，甚至閉著眼或者戴著眼罩，學(xué)生也能和書本發(fā)生感應(yīng)。而背后的原理則是可笑的“量子波動速度”，通過開發(fā)人體潛能，讓孩子的大腦跟宇宙同頻，達到同頻共振，從而具備與宇宙共鳴的能力。

當然，這則報道隨后就被物理專家們打臉，專家指出這種訓(xùn)練完全缺乏科學(xué)依據(jù)，文字并不會通過翻書進入學(xué)生大腦。

然而，“量子波動速度”余熱未消，“量子遠程治病”又來了……

前有患心臟病的張女士花費十余萬元通過濟南的一家公司進行心臟病量子技術(shù)診療，后有遼寧的詹女士通過“把量子技術(shù)注入照片”的方式遠程接骨。另外還有一大批“量子產(chǎn)品”，比如量子鞋墊、量子內(nèi)衣、量子襪子等等，總之萬物皆可量子。

不出意料的是，這些產(chǎn)品和服務(wù)也統(tǒng)統(tǒng)被蓋上了“騙子”的印戳。而經(jīng)過這些折騰，不得不說“量子”在人民心中的印象也讓這些投機倒把的機構(gòu)搞壞了。為了挽尊，也消除大家對量子科技的誤會，咱們就看看量子科技究竟是什么？

其實自問世以來，量子科學(xué)已經(jīng)經(jīng)歷了第一波浪潮，在上世紀，量子科學(xué)先后孕育出了原子彈、核磁共振、激光、半導(dǎo)體等改變歷史進程的重大成果，被認為是20世紀最重要的科學(xué)發(fā)現(xiàn)之一。而進入21世紀后，量子科學(xué)迎來第二波浪潮，將催生出量子計算、量子通信和量子測量三大領(lǐng)域的變革，從而極大的改變和提升人們的通信、計算方式和能力。

量子信息是量子物理與信息技術(shù)相結(jié)合發(fā)展起來的新學(xué)科，主要包括量子通信和量子計算兩個領(lǐng)域。量子通信主要研究量子密碼、量子隱形傳態(tài)、遠距離量子通信的技術(shù)等等；量子計算主要研究量子計算機和適合于量子計算機的量子算法。量子信息包含三大基本原理：量子比特、量子疊加和量子糾纏。

量子比特是量子計算機的最小儲存信息單位，一個量子比特可以表示0，也可以表示1，還可以表示0和1的疊加，即可以處于0和1兩種狀態(tài)按照任意比例的疊加。因而，量子比特包含的信息量也遠超只能表示0和1的經(jīng)典比特；

量子疊加是量子系統(tǒng)可以處在不同的量子態(tài)的疊加態(tài)上。量子力學(xué)創(chuàng)始人之一的薛定諤（E Schrodinger）在1935年提出了一個關(guān)于量子力學(xué)的佯謬——薛定諤的貓，其中闡述了量子力學(xué)疊加態(tài)的一個假設(shè)，即同時處于生和死兩種狀態(tài)的貓。在量子計算機中，疊加態(tài)是基礎(chǔ)，這種0和1狀態(tài)的任意疊加形式幾乎是無限的，這也正是量子計算機與傳統(tǒng)計算機運行速度不可同日而語的原因；

量子糾纏是當兩個粒子密切相關(guān)時，無論兩者相距多遠，對其中一個粒子的測量立即會影響另一個粒子。量子糾纏是“量子隱態(tài)傳輸”的基礎(chǔ)，即把A地的一個粒子的狀態(tài)瞬間轉(zhuǎn)移到B地的另一個粒子上，如同科幻電影中的“超時空傳輸”，但這里傳輸?shù)牟皇橇Ｗ颖旧?，而是粒子的狀態(tài)，即傳輸?shù)膬H是信息。

量子科技，中國走在世界前列

量子科技的紅利是巨大的，而中國也一直走在世界前列。此次高層學(xué)習(xí)不僅客觀分析了我國目前在量子科技上的發(fā)展形式，也對未來更好、更全面的推進量子科技發(fā)展提出了深刻而寶貴的建議。

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量子通信

量子通信是指利用量子疊加態(tài)或量子糾纏效應(yīng)等進行信息或密鑰傳輸，基于量子力學(xué)原理保證傳輸安全性，主要分為量子隱形傳態(tài)和量子密鑰分發(fā)兩類。

2016年8月升空的“墨子號”量子科學(xué)實驗衛(wèi)星和2017年9月開通的量子通信“京滬干線”，使我國成為世界量子通信應(yīng)用的領(lǐng)先者。兩者結(jié)合，中國成功與奧地利實現(xiàn)了世界首次洲際量子保密通信，也標志著中國已構(gòu)建出天地一體化的廣域量子通信網(wǎng)絡(luò)雛形。

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量子計算

量子計算以量子比特為基本單元，利用量子疊加和干涉等原理，進行量子并行計算，具有傳統(tǒng)計算機無法比擬的巨大信息攜帶和超強并行處理能力，能夠在特定計算困難問題上提供指數(shù)級加速。中科院院長郭光燦將量子計算機定義為：一類遵循量子力學(xué)規(guī)律進行高速數(shù)學(xué)和邏輯運算、存儲及處理量子信息的物理裝置。

量子計算也是量子科技中最具想象空間的一項技術(shù)，對現(xiàn)有技術(shù)具備強大的代替能力。理論上，擁有50個量子比特的量子計算機，運算能力就能超過超級計算機“天河二號”。但要成功造出量子計算機，困難也是巨大的。

目前中科院院士、中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)教授潘建偉領(lǐng)導(dǎo)的團隊在國際上不斷刷新量子計算領(lǐng)域的研究成果，也創(chuàng)造了所有物理體系中最大量子糾纏態(tài)制備的世界記錄；另一方面，郭光燦團隊成果轉(zhuǎn)化成立的合肥本源量子計算科技公司近年也成功研發(fā)出多款量子芯片，在量子計算機軟硬件方面申請專利150項左右，并推出全球首款半導(dǎo)體量子芯片編程語言“量子音符（QRunes）”，成功研制出自主知識產(chǎn)權(quán)的量子計算機控制系統(tǒng)。

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量子測量

量子測量基于微觀粒子系統(tǒng)及其量子態(tài)的精密測量，完成被測系統(tǒng)物理量的執(zhí)行變換和信息輸出，在測量精度、靈敏度和穩(wěn)定性等方面比傳統(tǒng)測量技術(shù)有明顯優(yōu)勢，主要包括時間基準、慣性測量、重力測量、磁場測量和目標識別等方向，廣泛應(yīng)用于基礎(chǔ)科研、空間探測、生物醫(yī)療、慣性制導(dǎo)、地質(zhì)勘測、災(zāi)害防御等領(lǐng)域。

目前國內(nèi)量子測量產(chǎn)業(yè)企業(yè)要屬以量子精密測量為核心技術(shù)的國儀量子（合肥）技術(shù)有限公司，該公司技術(shù)源于中科院院士杜江峰領(lǐng)導(dǎo)的中科大中科院微觀磁共振重點實驗室。其開發(fā)的脈沖式電子順磁共振波譜儀、鉆石單自旋量子精密測量譜儀等產(chǎn)品已在科學(xué)研究和醫(yī)學(xué)研究領(lǐng)域進行銷售，在能源探測設(shè)備研制和電力電網(wǎng)領(lǐng)域進行了合作，其中鉆石單自旋量子精密測量儀已有數(shù)千萬元的訂單。

目前，以量子通信、量子計算和量子測量為代表的量子信息技術(shù)已經(jīng)成為我國未來科學(xué)技術(shù)發(fā)展的重要領(lǐng)域，其中我國在量子通信上一騎絕塵，走在世界前列，然而其他兩大領(lǐng)域中，我國還與國外科技強國存在一些差距。

但是，相信未來在注入國家意志后，隨著國家不斷支持和投入，我們會在量子科技整體實力上實現(xiàn)與國際先進并跑，甚至領(lǐng)跑。

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