科技·新知量子是子吗

　　“遇事不决，子量子力学” ，科技一句网络流行语的新知戏弄，旁边面反映出近年来量子科技的子日新月异 。从前沿研讨到日常日子，科技越来越多人对量子产生了爱好
。新知那么 ，子量子究竟是科技什么？

　　量子不是一种粒子 ，而是新知一种性质
。详细而言，子当一种事物是科技不接连改变的，咱们就说这种事物是新知量子化的
，把它的子最小单元称为量子 。例如，科技在日常日子中常见的新知上台阶，咱们只能上一个台阶  、两个台阶，而不能上半个台阶。

　　量子化是微观世界的本质特征 。在微观世界里接连改变是大多数，但在微观世界里 ，不接连改变才是默认值
。

　　例如，光是由一个个光子组成的，能够有一个光子、两个光子 ，但不或许有半个光子。原子中电子的能量只能取某些特定的值，不能接连改变
，所以这些可取的能量值叫作能级。此外，粒子的电荷、角动量、磁矩等物理量
，在大多数情况下也都是量子化的。

　　因而 ，描绘微观世界物理规则的科学就叫作量子力学
。这是由德国物理学家普朗克在1900年创始的，后来通过爱因斯坦
、德布罗意 、海森堡
、薛定谔、狄拉克等许多科学家的尽力，成为物理学的两大基础理论之一 。

　　世界上 ，简直找不到与量子力学无关的当地。世界的存在 ，即原子的安稳性
。调查原子结构能够发现 ，原子是由带正电的原子核与带负电的电子组成的 。电子为什么不落到原子核上去 ？实际上，依照传统的物理学 ，电子必然会落到原子核上，假如这样，原子就不或许安稳存在，咱们所知的世界也就不或许存在。量子力学“解救”了原子 ，量子力学决议了原子中电子的能级有个最小值，电子最低只能在这个能级上，不能再往下掉。因而，电子不会落到原子核上。

　　除此以外 ，量子力学还解说了物质一切的微观微观性质，如硬度、磁性、导电性，由此催生了很多现代信息技能，如激光、核能、半导体、发光二极管
 。核算机、手机等的呈现都与此相关。

　　已然量子科技现已应用得如此广泛
，为什么现在人们又把它视作新式技能呢？

　　这是由于近年来量子科技有了全新的内在。20世纪80年代以来，科学家们开端自动调控和操作单个粒子，充沛发掘它们的量子特性。例如粒子状况的长途传送、不行破译的信息传输 、史无前例的核算才能和丈量才能等。这便是新式的量子信息科学，被称为第2次量子革新。详细而言，它分为量子通讯
、量子核算 、量子精细丈量三大部分 。

　　提到量子通讯 ，我国走在世界前列  。例如 ，2016年发射的“墨子号”量子科学实验卫星 ，是世界创始；量子核算是现在全世界最抢手的科研范畴之一 ，我国科学家研制的“九章”系列量子核算原型机，在光量子核算方面世界抢先；量子精细丈量离咱们的日子最近 ，例如卫星导航 ，其间的核心技能便是原子钟——人类现在最准确的计时设备 ，是一种典型的量子精细丈量技能。

　　尽管现在工业规划还不是很大 ，但量子科技具有宽广的开展空间 。或许，当将来的人看到咱们还没有大规划运用量子通讯、量子核算机，就会像咱们现在看到没有学会用电的古人相同。跨过百年的量子科技，还将连绵不断发明更多惊喜 。

　　（作者袁岚峰 为我国科学技能大学副研讨员，记者徐靖采访收拾）。