2016年,我國將世界首顆量子科學實驗衛星“墨子號”發射升空,量子這個物理學最前沿的概念一夜之間成了社會熱點。2019年初,IBM最新的量子計算機驚豔亮相。那麼,量子究竟是什麼?它有哪些令人匪夷所思的特性?

中國科學技術大學教授郭光燦院士6月27日晚CCTV-2央視財經頻道《中國經濟大講堂》演講,為人們深度解讀《量子技術將如何徹底重構經濟生活?》。

中科大郭光燦院士表示:市場上現有的量子產品都是假的

有人說,量子技術可以實現信息“超光速傳輸”。還有人說,量子技術可以像科幻或者神話裡描述的一樣,將物體,甚至是人從一個地方瞬間傳送到另一個地方。量子技術是否能將人類的想象變成現實?

市場已經有的好多“量子產品”全部是假的

在《中國經濟大講堂》的演講中,郭光燦院士指出,市場已經有好多量子產品了,量子水、量子按摩、量子鞋墊、量子醫學等等,所有這些全部是假的,完全是商業炒作,大家不要上當。郭光燦院士肯定地表示,現在沒有一個量子產品能夠到廣大群眾到千家萬戶那裡去讓大家用,這種宣傳不實,把量子科學變成玄學了!


中科大郭光燦院士表示:市場上現有的量子產品都是假的

“撒貝寧曾在《開講啦》說凡是用錢能夠買到的量子產品全是假的,我認為他講得很對”郭院士表示。然而面對市場上充斥的量子產品為何總會有人上當購買?

中科大郭光燦院士表示:市場上現有的量子產品都是假的

郭光燦教授這樣解釋:量子本身就很神奇、很奧妙因為我們熟悉的是經典世界,是經典物理我們對量子奇奇怪怪的性質不好理解,這是容易產生誤區的一個原因;第二個原因是人為的就是我們宣傳誤導了。

中科大郭光燦院士表示:市場上現有的量子產品都是假的

郭光燦教授還用兩個簡單易懂的方式好好地解釋了一番量子技術。

量子糾纏

第一個例子:量子糾纏可以實現超光速的通信。量子糾纏是怎麼回事呢?

我們有兩個例子A和B,A自旋要麼向上,要麼向下,只有兩種可能,它自旋到底是向上、向下?不一定,不確定。

所以,它就有50%的概率向上,50%的概率向下。量子世界就是不確定的,造一個A和B共同的系統,這個系統非常特殊,不管A和B的自旋在哪兒,它們兩個自旋總是相反,這是它們共同的性質。

A已經向下了,B肯定向上對不對?如果A不測量,那麼B有一半概率向上,有一半概率向下。

先測量A和B發生變化,好像應該有什麼東西過去才會變,那現在同時測量A和B,同時測量沒有先後、沒有因果,不需要任何信息傳過去。

同時不傳什麼,發現的結果一樣,A只要向下,B一定向上,A要向上,B一定向下,它們總是相反,糾纏就是這個性質。

這說明,它們兩個是完全關聯的,是一種量子關聯。

所以,“糾纏幽靈”它的本質就是量子關聯,量子關聯所發生的瞬時變化,根本就沒有信息的傳遞,沒有信息的傳遞就談不到超光速的信息。

量子關聯是量子力學非常基本的性質,所以現在提供很有用的工具,叫EPR效應,是量子力學的一個基本效應。

什麼是EPR的效應?比如,一個母親在北京,她女兒在深圳結婚、生孩子,孩子生出來的瞬間,在北京的母親就自動變成外婆,這就是EPR的效應。

儘管她女兒沒有告訴她,她媽媽也不知道她女兒生孩子,但是,這件事情一定是同時發生的。不管兩個人分得多開,一定關聯,她生孩子瞬間一定馬上變化,身份變化了,跟這個糾纏一樣。

糾纏是兩個粒子總是相反的,在哪兒測量它一定變化,所以科學對糾纏的理解就是沒有任何信息的傳遞,沒有任何超光速的,也不可能拿這種糾纏開發到我們世界裡做超光速通信,這是絕對做不到的。

中科大郭光燦院士表示:市場上現有的量子產品都是假的

量子隱形傳態

第二個例子:量子技術可以將人瞬時送到另一個星球,有人說我們到紐約去,以後不用買飛機票一下子就過去了,這多方便,但這絕對做不到。他們有什麼根據說這句話呢?根據一個實驗叫量子隱形傳態。

什麼叫隱形傳態?一個電子攜帶一個量子信息,要把量子信息傳到遠方,同時信息的載體不傳過去,這是很難的。經典世界裡,我說話的信息傳到你那兒,它的載體就是聲波,電臺放到你家裡,圖像就是信息,它的載體是無線電波,所以信息傳遞都要載體。

隱形傳態提出,不把載體送走就把信息傳過去,一般都做不到。但有個物理科學家說做得到,把經典跟量子一塊兒來用就可以做,所以確實能夠把一個電子的信息傳到遠方去,放到另外一個電子身上和另一個原子身上都可以,但這個裡面需要兩個條件,一個是糾纏、一個是經典通信。

有經典通信就不會超光速,所以隱形傳態,你把一個態傳到那兒去,絕對不可能超光速,這個實驗沒有理解清楚,所以他認為,人好像就可以過去了。這個絕對不可能是技術上不完整,而是原理上根本做不到,所以這兩個誤區在外面影響非常大,把量子力學、量子信息搞得更神奇、不可理解。

中科大郭光燦院士表示:市場上現有的量子產品都是假的

量子和區塊鏈、人工智能一樣,絕對是科技界的流量擔當。當今最有前景的前沿技術之一是量子計算機,因為量子計算機可以比傳統計算機處理更多地數據並有望改變整個世界。

潛心研究20載,我國量子信息技術進入第一梯隊

中國做量子信息的時間很長,90年代量子信息剛剛在國際上萌生的時候,我們就開始做了。我們做的時間很悠久,當時在世界都沒看好的情況下,我們就開始坐了20年的冷板凳

我們現在整個量子信息的技術水平在國際上算第一梯隊,第一梯隊就是跟最發達國家差不多,美國 、歐盟、日本這算第一梯隊,還有我們。

具體的項目,量子保密通信我們絕對不比他們差,因為那些技術都是我們自己研發的專利,自己做出來的。美國不公開他們怎麼做的,就美國一個國家不公開量子保密通信怎麼做,這就好像沒做一樣,但實際上他們在做,他不告訴你。所以我們靠自己,已經做的性能不比他們差。

所以我敢說,在這個領域裡我們應該是一流的,不說領先也算一流。要說領先的話,我們一定要知道美國做到什麼水平,但現在不知道它的水平怎麼樣,我們就不能自誇說我們領先了,但起碼我們能做到一流。

中科大郭光燦院士表示:市場上現有的量子產品都是假的

中國科大郭光燦院士指出,一個時代到來一定有個標誌性的東西,只有通用量子計算機得到實際應用,到那個時候我們就可以宣稱量子時代到了!


素材整理自央視《經濟大講堂》郭光燦院士演講。

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