35岁就成为中科大博导,来听他讲讲中国量子黑科技有多牛 _ 造就Talk·陆朝阳

作者: admin 日期: 2018-01-29 11:27:10 人气: - 评论: 0

照镜发现具有创造力的思想,大家下午好,非常荣幸有这个机会和大家分享一下我们目前正在从事研究的量子物理和量子信息目前的一些进展情况,可能很多在场的非物理专业的哦,听众呢,可能会觉得会有这么一个框或有说,听完我这个是八分。在报告,那么能不能听懂,为此呢我找了两位,这个著名物理学家,他们说过的话,那么其中有一位的是量子物理的奠基人波尔曾经说过,说如果谁对量子论不感到困惑的话他就肯定没有理解他,所以呢如果大家今天听完我的报告呢,觉得非常清楚非常明白,一点都不困惑,那肯定是错的。

  那么如果大家听完之后觉得很困惑或者说引发大家的思考的话呢,那么就是可能就对了,其实确实量子物理是我们目前最前沿的一门科学,那么之所以他非常的难以理解,那么其实原因也很简单,因为我们非常熟悉与我们日常生活中所见到的尺度,比如一张桌子,这个一米的尺度,那么小到笔和一根头发丝硬。一个毫米的尺度,但是量子物理呢,他是研究比我们目前比如头发丝的尺度还要小几千万倍甚至几亿倍的,这每个词都那么靓仔呢,它其实是一种,就是物理上的一种概念,就说我们的物质和能量,他是一个最小的梨上的一个单位的,那么大呢,她是个非常非常小的一个物理量,比如说在我们会场上这个是个探照灯照过来的吧,那么。就可以看到了关这个关了,其实我们把他给这个分割的话我们可以看到最终我们可以把它分成一份一份的一个小颗粒一样的这么一个叫做光子,当一个光子他的非常小的,我们一个40瓦的灯泡,一秒钟内它就可以放出,就是万亿个关子,也就是十的20次方的官职最高的单光子是一个非常非常小的一个能量的在一个单位。

  那么同时组成物质的基本单元就是一个原子,或者一个疯子,它的尺度我们也可以看到是十的负十次,比纳米还要小,一个,想象十倍的这么一个词都那么所以我们就非常好奇就素有哪些,这个诡异的,这个比说他们会作约的这么一种现象,那么我们很多人都打过保龄球,那么现在呢,我们就是做一个非常小的。在这个保龄球的这个球道上啊,我就设置几个障碍物,那么也就说这个保龄球的就只有从这两个狭缝中间,才能穿过去,那么我们在座的每个人都会同意的吧,那么我打了很多次之后,那么后壁上,所撞击的保龄球那就只有这两个狭缝所对准的这么两个,这么两个区域才会出现,现在呢我把。这个保龄球,大概这么大吗,我把它缩小缩小缩小,一直说想到比我们头发丝还要小,这个这个记忆被的这么一个,变成一个一个电子,然后呢我们来重复刚才说的这么一个游戏,那么当我把这个游戏就是打了很多次之后啊,我发现就是这是一个非常奇异的现象,就说原来是只出现两到现在呢,是出现很多掉头。

  很多道条纹而且原来最中间被阻隔到的这么一个地方,居然是出现我们这里在电子保龄球,最多的地方,这个就非常的,这个这个,难以理解了,我们用量子力学的观点来解释这个物理现象的就是说我们可以看到就说,在左边,经典这里面呢,那么我们当然就可以知道这个球呢,是从左边过去的就是红线。还是从右边过去的但是呢,就是在这么一个非常微小的量子世界里面的话,这么一个电子保龄球,他的行为就有点像是孙悟空的分身术一样,那么就是这个球被被被扔过去之后呢,那么他经过两条狭缝的时候它就会像分身蓝色呢,同时存在,那么之后呢它又可以因为我们像水波纹一样的。但是呢,在最中心,形成这么一个干涉条纹,那么这个也就是量子世界里面和我们这个,日常生活中所见到的一个非常重要的一个区别就是靓仔的这个状态啊,可它可以允许几种状态同时存在,就是我们这里所说的左边和右边,我这就是红冲线,和这个男性,那么当然我们在座有很多人可能就会这个,嗯,好奇。

  为这个继续追问,那么我就拿一只眼睛来这里看一下,放一只眼睛在这里就是我就来看一下到底就是来这个强迫症对吧,他是从左边过去的还是右边过去的,那么这个时候呢,用一个非常奇怪的现象出现了这个时候,右边这样一种现象就消失了,他就又回到了我们刚才讲的经典的保龄球,这样一种现象过去了,所以呢,这是第二个非常重要的区别。就是我们知道,在经典的物理学里面我们很多人应该都学过牛顿力学对吧,比如我们一个小斜坡上面一个一小时快,她会比不经过一秒钟它就哗哗下来,那么也就说其实我们是不去观测者每隔五系统,他都是一秒钟会滑下来,不会说你去观测它就变成0.9秒,但是呢在在个量子世界里面不一样,就是我们这里面的信息和我们这。观测室会对这个物理系统,反过来会去影响他的,也就是说我我,有没有一个就是官车的行为,是为了反过来影响,这么一个物理状态,那么就是我讲完这么一个小游戏,我觉得大家肯定是觉得非常非常奇怪的,其实真的不简单呀奇怪我们这个国际上大部分的物理学家也是非常的就是不接受。

  这么一种,这个非常奇怪的现象,那么这里面的比如说薛定谔,他就提出了薛定谔猫,这么一个小秘密,就是来这是说如果我们把微观世界的这么一种现象,能够把它移植到宏观现象的话就会出现一些我们匪夷所思的一些现象,那么这里面就是一个著名叫薛定谔猫这么一个实验,那么这里面就说我有一个这个,放射线的一个物质它会有50%的概率。会衰变,那么如果她生病的话呢就会打破这个毒药,这只猫就死掉了,那么留恋外各50%概率呢,淘宝会活着,也就是说如果我们作为一个宏观物体这么一只猫,也可以处于量子状态的话那也就是说这只猫就可以是同时是死的,也同时是活的那么当然这个想法只是过来解释说,这个战役中,香港的家的状态非常的令人难以理解,那么。当然这个不是以前的不是一个很好的做科普跟大家解释量子叠加的是每个例子,但是呢,中国网民的智慧是无穷的,前段时间在网上出现了一个翻版,叫做薛定谔的滚,那么这个例子呢,也许可以更加更加通俗的,虽然不是那么准确,来解释说,靓仔可以同时处于两种,就是自己都无法分辨的,这么一种状态,那么我们这里讲的是只有一。

  个靓仔的情况之下,那么如果我们有两个的话那么有另外一种非常奇妙的现象就出现了这个叫量子纠缠量子纠缠,爱因斯坦把它称之为叫做遥远的点之间的一个诡异的互动,那么这是什么意思呢,比如说我们就是我们通过某种方法把两个就是我们搓麻将用的那个闪字对吧,把它字辈称量子纠缠的话呢,那么就是我,哪种一刻。另外可能就是比如说我给我们这个会议的组织者,我可以去北京开会或者去欧洲开会,甚至了我可以在月球上,就是说不管我们中间相距多么遥远,中间相隔的可以是千山万水,可以在那空间隔之外,但是呢就是如果我这个塞子,就是我对他做一个测量别错过我认一下,发现他其实是一个素质的话比如是一的话那么我们这个会议组织者另外一个闪身,他也必须是一。那么如果我是三的话那他也是三我是六的话他也是六,就说他会存在着这么一种就是非常诡异的这么一种互动的战争行为,那么这里面其实我讲的只是量子力学100多年发展历史之中,较有意思的,几点吧,那么其实大拿链子力学是一个非常波澜壮阔装这个,壮阔这个跌宕起伏的历史,大家可以感兴趣的话可以去吃更佳。

  这个研究对近的,30刀,这个30年呢,随着我们实验物理学的一个非常,这个重要的一些建进展,比如摄像机关的方面等等呢,使得我们现在已经可以在实验室,真真切切地隔离出一个原子来隔离出一个光字来然后呢我们可以对他做一些我们想要的一些控制和操纵,这就相当于下次一个交响乐团一样,就是一个。这次回家他可以让这个园子,拉小提琴,让另外个原子呢,就是单机比如打鼓等等,就是可以来做这么一些非常有意思的事情,那么这么一些技术的话呢,就引发了,哦,前段时间欧洲欧盟发布的白皮书里面所称的叫做第二次量子革命,那么这个第二次量子革命,就给了我们一些新的一些技术可以突破目前,经典信息技术的。姐瓶颈问题,鱼说,信息安全,还有别说这个计算,这个超快的计算等等,那么下面呢我就根据刚才我们所讲的量子物理的原理呢,来给大家简单地解释一下,这么几种技术的一些原理,那么我们刚才已经讲了那把就是链子他是个最小的单元,所以呢,我没有办法进行虐待,这个分割了,所以呢,比如说我用这个当个关子来做这个信息的传输的话,如果。

  就能下来些天她就没有办法从中分出一点过来来来来窃听,当我们今天所使用的比较官腔啊,这个光钎网络啊你都可以,其实是可以因为它里面是有这个给一个罐子或者是给一个电子,你总是可以把它分出一点来来确定他的状态。就说这次链子的话呢你没把贝贝办法再继续对他进行分割了,那么有人说那我就不分个我就来看一下,我就。在这个通道上来就是测量一下,但是呢,这也不行,我们刚才已经讲了,就是我这个保龄球扔过去之后啊,就是如果你来看的话他就这样一个干涉条纹就消失了也就是说我这个观测,社会不可避免的会影响这个屋里的,咋屋里,在一种状态,所以呢,正是因为这样一些基本的物理原理呢就保证了,如果有人来七天,必然会被发现,那么同时呢就是。保证了这个信息的安全。那么目前在这个领域呢,呃我所在的,这是中国科技大学潘建伟老师,长队呢,目前在量子通信的研究上的,在国际上处于一个全面领先的这么一个地位,那个比如说嗯,前几年自然,有这么一个顶天就是中国在量子通信这个领域呢,从十年前,不,不起眼的国家发展为现在的世界劲旅将领先于欧洲与。

  北美那么可能在座的很多啊,听懂也知道去年8月16号中国在世界上发射了首颗量子通信试验卫星,那么这宫中的也是路修了去年的这个自然杂志评选的国际重大科学事件以及科学美国人所评选的就是改变世界的四大创新技术,也是唯一一项就是,北美之外的技术,六选了这么一个这个荣誉,那么还有前段时间。华侨日报,那么他也做了一个非常,长篇的一个,这个这个关于这方面的一些报道,目前价值出现这么一个,目前的发展现状呢,就是我哥的理解我们现在正是处于一个发展基础设施的这么一个这个,这个阶段就像是我们可能大哥大还没有非常普及之前我们先要把这个网络建好,我们要把这个记账啊网络啊,这方面自己都建好那么在外面呢。就是比较有信心,就是我们现在必须要从北京到上海的一个基础网络已经建好了,那么在未来的数到三到五年的我们可能就可以发展出一个叫做天地一体化的这个量子通信的网络,那么就是形成一个下一代的量子互联网,用来保障国家安全以及可以惠及我们每个在做的不说,我们的手机银行支付啊,网上银行啊,就是等等。

  这么一些应用,那么这个是我刚才讲的量子物理,这么一些非常奇怪的现象,可以给我们带来的第一个也是最接近,使用的这个技术,那么第二个,大家可能非常感兴趣的技术呢,是叫做量子计算,那么我们都知道计算基本单元是就是叫做一个比特,就是或者就是叫个零或者是一,可用高电平表示连比他低电平表示一。但是呢他每次就是只能处于一个状态,但是呢,这样一个靓仔的再重状态的话我们刚才已经讲了,它可以多种状态同时存在,也就是说,不不不就刚才把这个左边的这个狭缝,定义成连右边这个小疯叮1乘1,只是作为一个这个逻辑比特也就说它是可以零和一是痛是存在的,作为一个靓仔俾车呢,他可以有两种状态同时存在,那么很简单,如果我有两个量子比特的话那他就可以有。如果我有十个的话那我就可以有1024种状态同时存在,那么这么一个同时存在这么一个计算器,那我就可以通过一个函数满足f x,这样的话那这个x从零到b座1024呢,就可以同时给算出来了,那么有人觉得可能这也没有什么了不起,就是这这这这就是一个变形记算吗,但是呢,当我们这个量子比特的数目非常多的时候。

  别说50个靓仔比赛的时候,二的50次方种状态同时存在,这是一个非常巨大的一个一个数字,那么有可能很多人不太能理解这个指数二的50次方有多大,我这里给大家介绍一个例子,一张a4纸,我把它对折对折50次之后,那么他的后路就是等于这让紫苑的厚度可能0.1个毫米,乘上二的50次方,就是这么一个厚度,那么我们来。估计一下这个,a4纸对折50次之后,它的厚度有多高,有的人可能会这个恩惠像鼻塞可能是我们这个科技馆,这个楼这么高,有些人可能会觉得鼻酸,可能会达到这个几千米呐其实大家非常简单的用计算机摁一下的话就会发现这个厚度,骑士超过了地球到太阳的距离,这个可能很多人会觉得很很奇怪但是呢,这是非常难。你也算的,那么正是因为这样一种加速变形计算带来的加速呢,那么目前我们之前很多非常难以计算的问题比如需要几十万年才能算清楚的问题呢我们现在就要,如果量子计算机造出来的话呢,几秒钟就可以把它给完成了,那么我们也其实可以用刚才我们讲的这个孙悟空的分身术,来就是这个这个也可以做一个解释,与说我们要走一个。

  有100万种,出口的迷宫,这样的话呢我们如果是只有你一个人的话那肯定需要,平均长是50万次,才能找到这个出口单证的比如说如果你有这个50个量子比特话对吧你就可以把自己变成非常非常多的分身,100万个分身,这样的话那你就可以非常快的就找到这么个出口,注意这个就是哦,量子计算的一个基本的一个原理,所以呢,钢笔说我们。粒子数达到大概50个的时候呢,在某些问题方面它的计算能力就可以超过我们目前的这个超级计算机,那么这个粒子数达到100个励志的时候,那个的说二的100次方,他就是更大的一个字一个受了,让彼此达到300个励志的时候,二的300次方这个数是如此之大,他超过了我们整个宇宙,舍利子数加起来的总和,最难我们。就是希望就是发挥量子计算在这样一些方面的一些作用,那么未来呢我们就是在发展通用的量子计算机成了我们可能会先发展出一些为专门目的的一些量子模拟机就位来解决一些特定的具有重大经济和这个这个社会价值的一些问题,那比如说高温超导,我们现在对高温超导的这个机制呢还搞不明白。

  当一当我们能够把这个机子搞明白的话那我们就可以把它用来指导来设计,擦倒了一些新材料,加拿大呢,就可以来解决很多的能源问题,量子通讯方面呢我们国家目前是处于一个全面领先的这么一个地位,那么在量的计算方面的,目前因为随着,我计算一下谷歌ibm这些公司的记录呢,我们目前国家的是在量子计算的某几个点上,处于国际领先的正品。地位,其实我们大家虽然觉得量子力学很高冷,但是其实了量子力学已经在各个方面都改变了我们的生活和我们这个这个经济和我们的社会形貌,b说,没有量子力学我们就不可能有晶体馆,也不可能有我们今天的计算机,也不会有我们这个机关,那也就没有我们现在的激光通讯,这个网络等等,那么还有匕首我们去医院看病的这个可耻公正,还有我们硬盘用的这个剧情。还有像这个高温超导等等,之前的100年,量子力学已经给我们带来很多激动人心的惊喜,那么我们也很有理由相信在未来100年那就是量子力学,能够给我们带来更加多的,这个激动人心的惊喜,那么我们希望就是这样一个量子信息时代的能够给我们这么一个,这是重新洗牌,弯道超车的与在一个机遇,那么我们能够把这个整个国家的力量整合起来,在。

  患者信息,赞一个新的领域呢,能够就是在国际上取得一个比较领先的一个地位。


相关内容

发表评论
更多 网友评论0 条评论)
暂无评论

Copyright © @2018 激情文学_校园激情_激情都市 Inc. 保留所有权利。

页面耗时0.0332秒, 内存占用1.89 MB, 访问数据库13次