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什么是量子科技?都有哪些应用?一文了解→

量子科技除了是什量我国未来产业的重要发展方向之一,也是科技会颠覆未来的新兴科技 。近年来,应用我国量子科技领域创新成果不断涌现 。文解什么是什量量子科技?都有哪些应用 ?

近年来我国量子科技

创新成果不断涌现

量子技术 ,是科技金铲铲科技辅助最新版以量子力学的基本原理为基础 ,利用量子叠加 、应用量子纠缠、文解量子不可克隆等特性 ,什量来实现量子计算、科技量子通信和量子测量 。应用

面向这一未来 ,中国已迈出关键步伐 。什量2025年3月,科技我国自主研发的应用量子计算原型机“祖冲之三号”问世 ,刷新超导体系全球量子计算优越性新纪录。

2025年7月 ,我国科研团队打造出“纳米双光子工厂” ,制备出保真度达99.4%的新型量子纠缠光源,为更先进的量子应用奠定关键基础 。

在通信领域,科研团队成功构建300公里级的量子直接通信网络 ,验证了长距离高安全通信的可行性。

微观探秘

世界上最小的量子传感器什么样?

量子是现代物理学中描述微观世界基本物理量的最小的 、不可再分的单位,也是能量的最基本携带者。科学家们利用量子的特性,本尊科技研发出强大的量子精密测量仪器 ,可以精准地测量到很多非常非常小的东西 ,被称为“打开微观世界的一把钥匙” 。

世界上最小的传感器在哪里?就在记者的手上 ,只不过,可并不是你肉眼能看到的这个器件 ,而是在这个针尖儿上,它其实是原子级别的。

国仪量子公司负责人贺羽:首先我们是要加工出来一个钻石探针 ,钻石探针的直径只有500纳米,大概是头发丝的1/100~1/1000 ,传感器就在探针的针尖上,传感器的尺度只有0.5纳米 ,0.5纳米又是金铲铲科技外挂下载站500纳米的1/1000。

记者 :这样一个肉眼都无法看见的传感器 ,它在现实生活中会有什么用处呢 ?

国仪量子公司负责人贺羽:打个比方,我们可以用体温计去测人的体温 ,但是没办法用体温计去测蚊子的体温 ,假设我们还要去测比蚊子还要小得多的  ,比如说单个细胞,比如说单个分子 ,我们就需要比细胞和分子更小的传感器 ,这就是量子传感器发挥作用的时候了,所以它也被誉为“打开微观世界的一把钥匙” 。

精密的测量仪器就像科研工作者的眼睛 ,重要性不言而喻。国仪量子核心团队来自中科大,他们的目标就是要将量子测量领域的研究成果转化为产品,实现中国国产精密科研仪器从0到1的突破 。

国仪量子公司负责人贺羽:我们当时是买了一台高端的进口的仪器 ,遇到临时涨价 、维修困难等这一系列糟心的事情  ,那个时候我们就下定决心 ,我们要做中国自己的金铲铲科技透视科技站 、国产的 、高端的科学仪器,我们源自中国科大,二三十年前就已经在实验室里面做了大量的技术积累 ,同时我们整个的研发团队也是继承了实验室奋斗拼搏的精神 ,比如说做一个显微镜里的极靴,就是镜头里面的一个核心部件,我们做了上百次的尝试和迭代 ,最后做出来一个最合适的零部件。

从基础研究的创新 ,到原理样机的突破 ,从一台科研仪器的研发,到数十台应用在不同领域、不同场景的精密设备的制造,团队通过量子级仪器设备的创新打磨 ,助力科学研究和经济社会发展 。

国仪量子公司负责人贺羽:我们的仪器现在交付到了世界各地 ,不只是填补空白、进口替代,我们现在也有一些从0到1的金铲铲科技加速科技站仪器  ,这些仪器能够给我们的客户 ,给科学家 、工程师提供全新的工具 ,更好地去探索未知 。

探访全球首座量子应用示范变电站

国仪量子团队的所在地在安徽合肥高新区量子科技和产业中心,在这里10平方公里的范围内 ,集聚了量子产业链60多家企业  ,也被称为“量子大道”  。和国仪量子一街之隔,就是我国一个量子技术的示范应用场景——全球首个量子应用示范变电站,应用了这些精密量子传感器后,变电站有哪些升级 ?

总台央视记者张春玲  :这里是位于安徽合肥的世界首座量子应用示范变电站,在这里一共运行了18类85种与量子技术相关的产品和设备。如此微观的量子是如何与这么宏观的变电站去结合的 ?单光子气象雷达监测设备 ,通过向空中发射出激光 ,接收到单光子信息 ,来对周边15公里的气象情况进行精准预测 。输电的电杆上也安装了一个量子相关的姿态传感器 ,它可以精准感知地球磁力万分之一的敏感信息 ,从而精准地判断出这个电杆是金铲铲科技漂移科技站否发生了位移,以确保整个变电站的系统安全。

走进这里 ,仿佛走进了一个未来变电站 。量子通信保障着电力信息的传输安全,量子计算进行着电力接点间的动态数据计算 ,量子精密测量则展示了纳米精度的超小芯片在感知方面的超强本领 。

电力量子感知安徽省重点实验室赵龙 :这是我们的量子点多参量传感器 ,它里面有温湿度传感器,有超声波传感器,有紫外传感器 ,另外还有臭氧 、VOC氮氧化物这种气体传感器,它可以同时多个维度去监测开关柜里面的实时状态,它的灵敏度可以达到0.01个ppm,相当于在一个游轮上去找一粒沙子 。

电力量子感知安徽省重点实验室赵龙 :未来其实有很多测量的传感器都会逐步被量子传感器所取代 ,这样我们不但测得准,而且体积、成本都会大幅降低 ,这对电力系统的金铲铲卡盟科技官网版意义就是非常重大的 。

量子计算机有何“超能力”?

量子科技的三大主要应用包括,量子计算 、量子通信和量子精密测量。去看一台我国比特数最高的超导量子计算机,它有什么超能力 ?

在安徽合肥的这间实验室 ,记者看到一台正在运行的量子计算机,它有504个比特,是目前我国比特数最高的超导量子计算机 。那么 ,比特是什么呢 ?

在传统电子计算机里,基本的计算单位就是比特 ,也就是二进制中的0和1 。在量子计算中 ,基本计算单位是量子比特,量子叠加态原理使得每个量子比特同时表示0和1 ,于是 ,在相同比特位数下,量子比特的容量和计算效率都是经典比特的2的N次方倍 。哪怕只有几百个量子比特,其潜在算力也可能远超当今所有超级计算机。

中电信量子集团云网安全部总经理查子龙 :比如说我们对于降水预测的一些探索,证明了未来用量子计算来构建气象预测模型的可行性。包括像信息安全、密码破译,通过我们的量子计算机 ,已经可以实现20位左右的密码一个破译。未来的某个时刻,真正实现通用化是有无限可能的 。

不过 ,这些应用目前还处在探索验证阶段 。量子计算距离真正稳定可控,还有不小的差距,要走进实际应用场景,还需要不断探索 。

量子计算的发展,对现有的信息加密体系提出了前所未有的挑战 。如今 ,在北京量子信息科学研究院,科研团队正测试一种全新的量子通信技术。它就像一只极其灵敏的“耳朵” ,能捕捉到极其微弱的量子信号 ,而一旦有人试图窃听,这个信号就会瞬间“自毁”,确保信息的绝对安全  。

眼下 ,他们正在进行的,就是无线量子传输的实验验证 。未来 ,这项技术将进一步拓展到星地通信 ,实现更远距离的量子传输 ,并最终构建起一个覆盖全球的安全信息网络 。

多地推动量子科技产业布局

竞逐未来赛道

2024年 ,在工信部等七部门联合印发的《关于推动未来产业创新发展的实施意见》中 ,提出制定未来产业发展规划,开辟量子技术 、生命科学等新赛道 ,创建一批未来产业先导区 。近年来,围绕这一前沿方向,各地依托自身优势,加速构建差异化产业生态 。

合肥是国内量子科技创新发展的重要策源地,目前已建成“量子大道”等量子科技特色园区和集聚带 ,预计到2027年将量子产业打造成百亿级产业集群。

北京今年7月发布相关政策规划,提出设立量子产业创业孵化器,加速量子技术实用化进程 。

上海围绕量子计算进行“赛马制”布局,同步推进多团队的研发,加快技术创新和产业培育。

深圳近年来相继打造了大湾区量子科学中心、“量子谷”等产业平台 ,完善产业链发展  。

来源: 央视新闻客户端

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