【解放日报】科学家如何比喻“量子” 2020年11月09日

2020年11月09日

【解放日报】科学家如何比喻“量子”

普朗克、爱因斯坦、玻尔、海森堡、费米、薛定谔……20世纪科学界许多杰出的头脑，都为一个概念着迷——量子。

经过30多年努力，中国量子科学梦之队已经是世界顶级科学家团队，撑起了量子领域的一片天。但在普通人眼中，量子以及量子科技仍是“神秘莫测”的存在。科技圈流传了一些浅显易懂的比喻，或许能解开你心中的疑惑。
对于量子这个抽象概念，中国科学院物理所研究员曹则贤曾打过这样一个比方：我们生活中可以见到的、感知到的事物，包括光与能量的最小单位都能称之为量子。就像我们远处看鱼群是乌泱乌泱的一片黑，但是放大了看就是一条条鱼，这一条条鱼就可以说是鱼群的量子。
中国科学技术大学副研究员、科普专家袁岚峰在媒体上这样撰文解释：量子的本意是个数学概念，简言之就是“离散变化的最小单元”。什么叫“离散变化”？我们统计人数时，可以有一个人、两个人，但不可能有半个人、三分之一个人。我们上台阶时，只能上一个台阶、两个台阶，不能上半个台阶、三分之一个台阶。这些就是“离散变化”。对于统计人数来说，一个人就是一个量子。对于上台阶来说，一个台阶就是一个量子。如果某个东西只能离散变化，我们就说它是“量子化”的。
真正的量子科技离广大民众还很远，还没有一种量子产品成为老百姓的必需品。目前市场上有很多带着“量子”二字的产品，“量子水”“量子鞋垫”，都不是量子产品，短时间内量子产品也不可能走进千家万户。
中科院院士、中国科学技术大学郭光灿教授介绍，展望未来的话，如果通用量子计算机得到了广泛应用，那么各个行业——医疗、农业生产、工业生产、人工智能，整个社会方方面面都会受到量子技术的影响，量子计算机能够超过电子计算机，密码领域量子通信可以提升传输的安全性，量子传感可以测量很多很重要的参数。
医疗方面，生产新药物的速度会大大提高，这是因为新药制造需要计算机模拟哪个配方是最有效的，使用电子计算机模拟非常慢，但量子计算机很快就能计算出来，这就关系到老百姓的身体健康。人工智能方面，无人驾驶汽车传感器处理的速度会更快，性能就会提高。农业方面，量子计算机问世后，可以研究清楚光合作用是怎么回事。有科学家预言，如果这个应用研究成功了，太阳能的利用率会从现有的10%提高到20%—30%，农业会出现跳跃式发展，全球老百姓的吃饭问题就解决了。
《解放日报》（2020年11月9日20版）

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