其实不得不说是量子力学作为一项新的科学领域,中国确实迈进很大的一步和其他国家相比,量子领域中国目前确实是世界首位,而且在量子力学领域的研究也是投入了很大的资金和人才,因此可以从以下几个方面出发看待问题。
1,量子力学作为一门刚打开的新领域,确实充满了很多的未知和挑战,而中国也抢先一步,迈入科研新纪元。其实不得不说,是近些年随着量子力学的发展,让科学家认识到量子的神秘和可利用价值,而对于量子力学的研究和技术突破,中国确实迈进了关键的一步,而且也取得令人瞩目的成就。
2,目前来说量子领域中国确实取得了显著的成效,尤其是在量子通讯方面更是硕果累累。其实不得不说,是量子领域确实更引人瞩目,而且作为新领域,中国起步较早,要逐步掌握了技术优势,尤其是在量子通讯领域中国取得的成就也是全世界值得肯定,所以说量子领域目前中国确实是世界第一。
3,对我们来说量子领域必须长期的研究和深入的了解,而对于我们来说,未来的量子科研道路还要一段漫长的路要走。其实不得不说,是量子力学确实打开了人们的新的科学纪元,而对于我们来说遭遇的挑战和面临的难题都是空前绝后的,也正是因为如此在发展的前期,中国确实取得了瞩目的成绩,而对于我们来说在量子领域,中国乃至全世界其他国家都有很长的一段路要走,因此相信中国也会一直保持世界第一。
其实量子领域确实作为一门打开科研新纪元的科学,在研究的时候确实存在诸多技术的难题,而中国科学家迎难而上,不断探索,终于取得了显著的成就,目前阶段在量子领域,中国确实取得了世界第一的优势。
它将在传感与测量、通信、仿真、高性能计算等领域拥有广阔的应用前景,并有望在物理、化学、生物与材料科学等基础科学领域带来突破,未来可能颠覆包括人工智能领域在内的众多科学领域:
量子传感与计量:用途多多
量子加密通信:安全性更高
量子模拟:建模材料最可能
量子计算:未来研究显神通
量子传感与计量:用途多多
QIS在传感与计量领域有多种用途。利用纠缠现象,可将不同的量子系统彼此相连,对一个系统的测量会影响另一个系统的结果——即使这些系统在物理上是分开的。两个量子系统处于略有不同的环境中,可通过彼此干涉提供有关环境的信息,从理论上讲,这种原子干涉仪提供的感知性能要比传统技术高出几个数量级。原子干涉仪除用于惯导外,还可改装为重力仪,以及用于地球系统监测、矿物质精确定位等。量子授时装置,如美国国家标准技术研究院(NIST)研制的量子逻辑钟,是目前世界上精度最高的授时装置之一。光子源及单光子探测技术可提高光敏探测器的校准精度,用于微量元素的探测。
量子加密通信:安全性更高传统加密技术使用密钥:发送方使用一个密钥对信息进行编码,接收方使用另一个密钥对信息进行解码,但这样的密钥有可能被泄露,从而不可避免地遭到窃听。不过,信息可以通过量子密钥分布(QKD)进行加密。在QKD中,关于密钥的信息通过随机偏振的光子发送,这限制了光子,使其仅在一个平面中振动。如果此时窃听者测量信息,量子状态就会坍塌!只有拥有确切量子密钥的人,才能够解密信息。
量子通信还可能应用于虚拟货币防伪和量子指纹鉴定等等。未来,量子网络将连接分布式量子传感器,用于全球的地震监测。而在5年—10年内,有望开发出可靠的光子源及相关技术,实现远距离量子信息传输,并推动量子处理器之间数据共享协议的相关理论研究。
量子模拟:建模材料最可能量子模拟器使用易操控的量子系统,来研究其他难以直接研究的量子系统属性。对化学反应和材料进行建模是量子模拟最有可能的一个应用。研究者可以在计算机中研究数百万美元的候选材料,而无需再花费数年、投入数亿美元,却只能制造和定性少量材料。不管目标是更强的飞机用高分子材料、更有效的车用触媒转化器、更好的太阳能电池材料和医学品,还是更透气的纤维等,开发环节加快将会带来巨大价值。
基于不同技术的量子模拟器原型已在实验室环境得到了验证。
量子计算:未来研究显神通量子计算是通过叠加原理和量子纠缠等次原子粒子的特性来实现对数据的编码和操纵。在过去的几十年里,量子计算只存在于理论上,但近些年的研究已经开始出现有意义的结果,开发并验证了多种量子算法,研制出了量子计算机实验原型机,未来的5年—15年里,我们很有可能制造出一款有实用意义的量子计算机。
量子计算机的出现将给气候模拟、药物研究、材料科学等其他科研领域带来巨大的进步。不过,最令人期待的还是量子密码学。一台量子计算机将可以破解目前所有的加密方式,而量子加密也将真正无懈可击。
首先我们要盘算一下,复仇者联盟中他们所使用的时间穿越通道是什么?**里面说的很清楚,就是通过量子途径,也就是说,他们把个体缩小到无限倍,进入到量子领域,然后直接通过混沌领域进行时间穿梭。
这种说法看起来非常的邪乎,而且很多人对于量子领域和时间穿越有什么关系肯定弄不清楚,其实这一切来源于量子理论,特别是量子纠缠。
一般认为在量子领域内时间和空间的配合默契是最差的,也就是说,在量子世界里面所谓的规则都不稳定,而且一切处在一种极为狂暴的状态,在这种情况下确实可以尝试时间穿越,因为它借助的是时间和空间的分析来完成了穿越的过程。但是问题来了我们都知道,凡是进行时空穿越,必然会面临外祖父悖论,一旦我们回到过去与自己相遇,这是一个很麻烦的事情,我们回到过去这就变成了未来,而未来又变成了现在,这一切的一切都变得非常的复杂,很不符合逻辑。
但我们不要忘了量子领域其实还牵涉到一个更厉害的存在,那就是平行空间,当复仇者联盟们进行时间穿越的时候,由于经过的量子空间,所以本质上来说他们回到过去,其实并不是自己已经过去的过去,而是前往一个新的平行世界,那个世界里面所有的一切还没开始,也就是还是原点,无论他们做出什么样的改变,都不会影响到他们本来的世界,因为这本来就和主世界不相干了。
所以说复仇者联盟里面一系列看起来非常颠覆的穿越措施,其实本质上还是说得通的,但是要操作起来就非常困难了,先不说我们能否进入到量子领域,光就说量子领域那非常颠覆的规则属性,就会使得我们可能连自身的状况都无法保持,又谈何进行时空穿越呢?
不过总的来说复仇者联盟系列是很不错的影片,他融入了很精彩的时间领域知识,但是要实现起来依旧还是非常困难。
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