彭承志:墨子衛(wèi)星的那些事兒 | 量子年夜飯(三)
前言:
從100年前的“第五屆的索爾維會(huì)議”起,量子力學(xué)就吸引著眾多科學(xué)家去探索求真,今天,它仍然在改變著這個(gè)世界。量子到底能做什么、與我們有何關(guān)聯(lián)?且聽彭承志的“量子技術(shù)漫談”。
演講 | 彭承志(中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)研究員)
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謝謝主持人,我今天的題目是量子技術(shù)漫談,我們從哪開始呢?我也還是從100年前的一次很重要的一個(gè)會(huì),這個(gè)會(huì)當(dāng)時(shí)叫做第五屆的索爾維會(huì)議,這個(gè)會(huì)議號(hào)稱當(dāng)時(shí)是聚集了全世界三分之一最聰明的頭腦,這里我們看一下,總共有29個(gè)人開會(huì),大概是有17名諾貝爾獎(jiǎng),而且里面是愛因斯坦、洛倫茲、居里夫人、普朗克,全部都是如雷貫耳的名字。
這個(gè)會(huì)議上討論的主題是什么呢?
量子力學(xué)。
它是我們整個(gè)百年來科技發(fā)展的最大的支柱,毫不夸張地說改變了我們整個(gè)世界,從改變這個(gè)世界的深度和遠(yuǎn)度來講,一點(diǎn)都不遜色于1927年開的會(huì),不遜色于這之前的第一次世界大戰(zhàn),更不會(huì)遜色于之后的第二次世界大戰(zhàn),因?yàn)榈浆F(xiàn)在它還在改變著我們的世界。
但是我這里不是想講量子力學(xué)有多偉大,我今天想講的是什么呢?因?yàn)樵谧哪猩容^多,我們又在上海,量子力學(xué)干了很多活,包括半導(dǎo)體、計(jì)算機(jī)、激光互聯(lián)網(wǎng)、原子核、核能。但是從量子力學(xué)誕生的第一天起,它就不像之前所講的一些理論。
比如說牛頓力學(xué)出來以后,牛頓老先生是馬上就被聘為英國的鑄幣局的局長,從此以后名利雙收,牛頓老先生在那之后讓全世界都認(rèn)為,牛頓力學(xué)出來以后證明了上帝的存在,所以牛頓力學(xué)那個(gè)時(shí)候絕對(duì)是一統(tǒng)江湖,在人類的整個(gè)思想界一統(tǒng)江湖。
但是量子力學(xué)不一樣,量子力學(xué)改變了如此多,對(duì)世界產(chǎn)生如此深遠(yuǎn)的(影響),但是從量子力學(xué)誕生的第一天起,它的締造者之一愛因斯坦,我們的老先生就開始在那反對(duì)(量子力學(xué)),他說量子力學(xué)至少不是全部正確的。
即便到現(xiàn)在,100年過去了,我們現(xiàn)在基本上科學(xué)就開始這么說,雖然微觀世界描述的規(guī)律和我們宏觀世界很多的感覺不一樣,但我們相信量子力學(xué)是對(duì)的,但是到現(xiàn)在,包括我們自己,我們有一個(gè)大教授諾·貝爾獎(jiǎng)的獲得者,以前(我們)都是看他的書長大的,看他的書學(xué)過來的,他退休以后也開始講,也許是有一個(gè)更新的理論能夠證實(shí),更新的理論就像相對(duì)論替代牛頓力學(xué)一樣,有一個(gè)更新、更全的理論可以替代量子力學(xué)。
所以你看量子力學(xué)最大的特點(diǎn)是什么?它干了很多活,一直被證明是正確的,但是一直不停地有人質(zhì)疑它,到了愛因斯坦、溫伯格這種,我們是覺得這個(gè)是科學(xué)永遠(yuǎn)的自我懷疑的一種精神。
但是要知道在我博士畢業(yè)的時(shí)候,我發(fā)了第一篇跟量子力學(xué)實(shí)驗(yàn)有關(guān)的文章以后就開始收到信,跟我要探討量子力學(xué)的正確性,當(dāng)時(shí)我一看很緊張,這要探討量子力學(xué)的正確性,馬上我就發(fā)給潘老師了,潘老師后來把我臭罵一頓,這種信你給我干嗎?難道你讓我跟他討論一下量子力學(xué)嗎?
確實(shí)是這樣,量子力學(xué)從它的誕生到現(xiàn)在,你會(huì)發(fā)現(xiàn)跟我們上海男人的地位很相似,在這里我介紹一下我們兩個(gè)上海的男人,準(zhǔn)上海,我們算是娶到上海的男人。一個(gè)是我,我現(xiàn)在是量子衛(wèi)星的科學(xué)應(yīng)用系統(tǒng)總師,還有一個(gè)是剛才在臺(tái)上的陳宇翱教授。
我覺得我們干的活也挺多的,我們?cè)谕饷嬉彩桥砜偂㈥惪?,量子衛(wèi)星也成功上天了,京滬干線在地上連的也很好,在家里我們表現(xiàn)得也不錯(cuò)的,老婆一說要洗菜我馬上就倒水,老婆說要拖地我就打電話叫鐘點(diǎn)工,雖然我們自己不會(huì)拖。
但是在這里地位還是跟低,我一直搞不清楚,難道這個(gè)科技宅男,我經(jīng)常說我們是科技宅男,當(dāng)然我們的愛因斯坦是科技宅男的先輩,前面有更多的科技宅男的前輩。為什么我們科技宅男的宿命就跟量子力學(xué)一樣?有一天我去請(qǐng)教我太太,為什么我在家里的地位總是這么地低?比陳宇翱還低,(因?yàn)椋?/span>我家里比陳宇翱多一個(gè)小孩,所以我在家里的地位比陳宇翱還低,為什么是這樣子的?
她就跟我講了,她說你看讓你倒個(gè)水你灑地上,讓你洗個(gè)菜你洗不干凈,讓你拖地你只會(huì)叫鐘點(diǎn)工,萬一鐘點(diǎn)工不來這個(gè)地就拖不了了。就你這樣,你量子力學(xué)那些東西講的是很炫,衛(wèi)星看上去是很厲害,但是我不懂,我不知道你具體在干什么,所以我就只能覺得,你這個(gè)連家務(wù)都干不好的人都能把衛(wèi)星干好,那肯定是因?yàn)槟切┦虑樘菀琢?,?dāng)時(shí)我就明白了一點(diǎn)——關(guān)鍵我得給我老婆講明白,我到底在干什么。
所以很高興今天有墨子沙龍這個(gè)平臺(tái),我的報(bào)告題目叫做量子技術(shù)漫談。大家很好奇,我到底在做什么工作,我在實(shí)驗(yàn)室到底做的是什么東西?我想來(和大家)講一講這個(gè)。我們從哪里開始呢?讓我們從光開始,為什么呢?因?yàn)樯系壅f要先有光。當(dāng)然不是這樣,因?yàn)槲覀兪窃谀由除?,我們不討論上帝?/p>
為什么從光開始呢?
因?yàn)楣膺@個(gè)東西太普通了,小孩子一睜開眼睛就能看到光,就對(duì)光有反應(yīng),人在地球上接受到的信息中,80%是由眼睛,也就是光傳進(jìn)來的,整個(gè)地球能夠存在是由于太陽,太陽的能量是怎么過來的?全部都是光傳送過來的。我們?cè)谶@個(gè)世界上能夠看到最老的物體是什么?不是這個(gè)地球,這個(gè)地球只有40幾億年,你要去找40幾億年的巖石,要把地打下去一個(gè)很深的洞你才能看到。抬頭看天,雖然你的肉眼可能感覺不到,但是有100多億年以前的光子會(huì)進(jìn)入到你眼睛里。
光是最普通的,它隨處可見,但是這種普通的東西又一定是最神奇的。為什么這么說呢?
?光
我再舉一個(gè)例子,幾百萬年前,那時(shí)人類還是山頂洞人,他們走出山洞,可以看到和我們一樣的星空,那時(shí)候沒有污染、沒有霧霾,所以他們看到的星空可能更漂亮;古時(shí)候人們打仗也會(huì)看到這個(gè)星空,看到星空以后帝王將相們很高興,今天月光很好,召集群臣,召集嬪妃大宴群臣,文人墨客呼朋喚友,如果是柳永的話,還要從青樓請(qǐng)兩位佳人,吟詩作對(duì),舉杯邀明月,對(duì)影成三人。
我們科技宅男的先輩們?cè)诟墒裁茨??科技宅男一看到星空,就?huì)思考思考什么?這些星空的光是哪來的,是什么東西讓我們看到有星空,這個(gè)星空是什么?這個(gè)世界到底有多大,這個(gè)世界怎么來的?很自然的,人類仰望星空,就會(huì)思考這些問題,這些星星為什么在那里?
圍繞這個(gè)問題產(chǎn)生了很多理論,大家都知道,最早的時(shí)候是地心說,牛頓力學(xué)出來以后地心說被推翻了,開始帶來靜態(tài)的無窮大的宇宙,宇宙是無限的,時(shí)間是永無止境的,星空也是無限的,這是后來的一個(gè)觀點(diǎn)。
但是實(shí)際上,光早就告訴你答案了。我們科技宅男也是土(沒想到),牛頓力學(xué)建立起來一百多年、兩百多年以后我們開始意識(shí)到一個(gè)問題,假如宇宙是無限的,假如地球存在的時(shí)間也無限長了,也就是說宇宙中星星的數(shù)量也是無限的,那我們就推出一個(gè)結(jié)論——你看不到黑暗的星空。你一走出門就已經(jīng)被星星給曬死了,因?yàn)槟阋盟械男枪夥e個(gè)分的話,你會(huì)發(fā)現(xiàn)地球上星光的強(qiáng)度是無窮大的。
那就是說我們科技宅男看世界的眼光是什么?抬頭一看天是黑的,這個(gè)世界是有限的,這就是結(jié)論,事實(shí)上現(xiàn)在的宇宙也告訴我們,這個(gè)宇宙體積上是有限的,時(shí)間上也是有起點(diǎn)的,剛才潘老師也介紹了科學(xué)看世界的眼光是這樣子的。
我們?cè)僦v一個(gè)科學(xué)看世界的例子。
我們看到的光很容易產(chǎn)生,實(shí)際上任何一個(gè)物體都會(huì)發(fā)光,蠟燭什么的都會(huì)發(fā)光,你哪怕是拿一個(gè)黑漆漆的鐵塊,你把它加熱到一定溫度,很早很早以前人們都看到鐵匠打爐子,鐵塊就會(huì)發(fā)光。
所以光是怎么來的呢?光是構(gòu)成這個(gè)物質(zhì)最基本的顆粒原子,一振動(dòng)就會(huì)發(fā)光。這里面就會(huì)有一個(gè)問題,原子發(fā)光的特性是什么呢?
量子力學(xué)出來之前就開始做仿真計(jì)算,算出來答案是什么呢?就是假如這個(gè)原子是發(fā)光的,按正常的理解,這個(gè)光始終是連續(xù)不斷的、一路一路發(fā)出來的,我們從來沒有看到光斷掉。如果是連續(xù)發(fā)光的話,你就會(huì)得出一個(gè)公式,就是能量越低的光發(fā)光的能量越強(qiáng)。也就是說,如果有一個(gè)原子,一發(fā)光就發(fā)出所有頻率的光,而且是無窮大的光,頻率越低的光能量越強(qiáng),整個(gè)世界一下子就清凈了,為什么呢?全都變成光了,這個(gè)世界只有光和剩下來的殘?jiān)?/p>
但是我們沒看見世界是這樣子的呀,普朗克就提出了一個(gè)假設(shè),原子發(fā)光是不連續(xù)的,它是量子的,整個(gè)世界都是量子的。
如果這個(gè)世界不是量子的,這個(gè)世界就不存在了,我們就不會(huì)坐在這里討論這個(gè)問題,科學(xué)看世界就是這樣子的。到了發(fā)光的原子層面,怎么才能看到真正的量子,或者怎么做出一個(gè)一個(gè)的光量子?量子力學(xué)預(yù)言了光量子的規(guī)律,我要把一個(gè)光子弄出來,這個(gè)時(shí)候我們說技術(shù)就開始出場了,怎么弄?
技術(shù)出場
這里有一個(gè)很小的模塊,很小的一個(gè)柱子,這個(gè)柱子直徑大概是千分之一毫米,大概相當(dāng)于一根頭發(fā)的1%,這里面囚禁著一個(gè)半導(dǎo)體里的載流子,我們把它稱之為一個(gè)半導(dǎo)體的量子點(diǎn)。它的特點(diǎn)是什么?當(dāng)我們用泵浦光打上去的時(shí)候,它的功能就相當(dāng)于一個(gè)原子。
原子太小,我們真的去抓一個(gè)原子是抓不出來的,但是我們?nèi)寺斆鞯牡胤绞鞘裁??我們可以用這樣的體系模擬出一個(gè)原子發(fā)光的過程。然后這個(gè)體系發(fā)一下,只發(fā)出一個(gè)光子,這就是單光子光源。
實(shí)驗(yàn)室里的單光子光源和我們平常用的手機(jī)芯片是一樣的,但是它要把這個(gè)芯片降到很低很低的溫度,外面有一個(gè)大罐子,大罐子里面這個(gè)亮點(diǎn)我們把它叫做量子點(diǎn),每次我們就可以用這樣一個(gè)點(diǎn)造出一個(gè)光子來,造出一個(gè)光子以后我們就可以做實(shí)驗(yàn)了。
比如前面潘老師講了糾纏,怎么產(chǎn)生量子糾纏?假如這兒有個(gè)電梯,我們知道葫蘆娃里有水娃和火娃,但是大家不知道他們是雙胞胎,水娃和火娃如果一起進(jìn)了電梯,電梯門一關(guān),上去了,倆人衣服一換,出來了,誰是火娃、誰是水娃?
量子力學(xué)預(yù)言,這個(gè)時(shí)候不是說我們不知道誰是火娃、誰是水娃,這個(gè)時(shí)候你不不去問火娃的話,它自己也不知道,它既是水娃也是火娃,這是量子力學(xué)語言(和經(jīng)典力學(xué))不一樣的一點(diǎn),直到最后,如果說你問它,你是火娃嗎?是,那另外一個(gè)一定是水娃。這種量子糾纏的這種現(xiàn)象不管分開多遠(yuǎn)也是成立的。用量子糾纏,我們又可以做很多很多事。
衛(wèi)星中的量子糾纏
那我們?cè)趺醋隽孔蛹m纏呢?圖片中就是我們衛(wèi)星里面的一個(gè)量子糾纏源,看起來很簡單,一堆鐵疙瘩再加一個(gè)電子板,很像電路機(jī)箱,但是它有一個(gè)激光干涉儀,就像我們剛才說的電梯,可以把兩個(gè)單光子“干涉”出來,最后這個(gè)糾纏源在天上可以以每秒大概100萬個(gè)的速率,不停地產(chǎn)生一堆一堆的火娃跟水娃。
當(dāng)然純粹的單光子源用來做量子密鑰太難了,我們?cè)诶碚撋虾驮趯?shí)驗(yàn)上又提出了新的方案,誘騙態(tài)光子源,這個(gè)機(jī)器里就合成了一個(gè)誘騙態(tài)光子源,可以用來做量子密鑰分發(fā)。
信息傳輸
好,現(xiàn)在做出量子糾纏了,我們能夠用它干什么呢?
量子力學(xué)經(jīng)常受到很多質(zhì)疑,比如量子通信不是通信,量子通信不(像我們說的那么)安全,當(dāng)然這個(gè)時(shí)候我們很難回答,為什么呢?我說想要證明量子通信不安全的人,最簡單的方法就是發(fā)一篇理論文章,再用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,做完以后就可以拿諾貝爾獎(jiǎng)了,也不必在媒體上質(zhì)疑了。
至于量子通信是不是通信,這個(gè)取決于到底傳什么。我這里可以介紹一種,量子密鑰分發(fā),前面陳宇翱已經(jīng)介紹了,我們的衛(wèi)星里面還做了量子隱形傳態(tài),這個(gè)時(shí)候我們?cè)趺磥韨鬏斝畔⒛??我們就用這種糾纏,兩個(gè)火娃、水娃之間的關(guān)聯(lián)特性,我傳輸這個(gè)信息的時(shí)候,我就已經(jīng)不用這個(gè)信息的載體了,而是用糾纏把這個(gè)信息直接傳送過去。
這個(gè)是我們講的光源,這個(gè)光源看起來也很簡單,就是一個(gè)量子點(diǎn),再做一臺(tái)像電腦一樣的東西,就是我們的糾纏源,然后我們把它放到天上去,但是這樣單個(gè)的光子我們?cè)趺刺綔y(cè)呢?
其實(shí)有很多種探測(cè)光的方式,眼睛就是最標(biāo)準(zhǔn)的對(duì)光的一個(gè)探測(cè),而且眼睛自然的進(jìn)化很厲害,在單光子探測(cè)器出現(xiàn)之前,眼睛是這個(gè)世界上最敏感的光探測(cè)器。我們?cè)?jīng)有物理學(xué)家試過,大概十個(gè)到百個(gè)左右的光子就已經(jīng)足夠讓眼睛有反應(yīng)。
我們現(xiàn)在看到,一個(gè)光子眼睛還是探測(cè)不到的,因?yàn)閱喂庾幽芰亢苋酢⒑苋?,但它是有能量的。為什么我們傳統(tǒng)的探測(cè)器或者眼睛對(duì)打出來的單光子感應(yīng)不到呢?單子光打到眼睛里面的時(shí)候,實(shí)際上它也產(chǎn)生信號(hào)了,但是這個(gè)信號(hào)太微弱了,我們?nèi)慷佳蜎]在眼睛或者儀器里面的噪聲里去了,怎么辦?
我們用超導(dǎo)納米線做了一個(gè)特殊的眼睛,把它降到很低、很低的溫度,非常低的溫度意味著什么?意味著原子什么的全部都已經(jīng)靜止了,一點(diǎn)一點(diǎn)的擾動(dòng)就可以擾動(dòng)到它。然后一個(gè)光子打進(jìn)來,在納米線上轉(zhuǎn)變成的熱量,就足以讓它退出超導(dǎo)的狀態(tài),我們就可以探測(cè)到這個(gè)光子。我們還有新的技術(shù),比如說我們有半導(dǎo)體雪崩的這種效應(yīng),也可以做這種單光子探測(cè)器,這樣的單光子探測(cè)器我們就可以把它搬到天上,這樣我們?cè)谔焐暇湍軌蛱綔y(cè)到地面發(fā)出的量子光了。

量子衛(wèi)星·面對(duì)面
量子光的發(fā)射和接收實(shí)現(xiàn)后,我們就可以干很多事情,包括我們量子星里邊的幾個(gè)基本的任務(wù)。
比如說量子密鑰的分發(fā),我們可以從外太空,直接在衛(wèi)星和地面之間建立密碼通道。衛(wèi)星有一個(gè)好處,它可以全世界到處跑,假如不追求覆蓋效率,一顆衛(wèi)星也可以覆蓋全球,可以給全球任意一個(gè)大使館都實(shí)現(xiàn)量子密鑰分發(fā),產(chǎn)生我們還把糾纏源放到天上,我們可以把那個(gè)火娃、水娃真的從衛(wèi)星上面送到千公里外的兩個(gè)接收端來檢測(cè)火娃、水娃的量子力學(xué)的非局域性,我們還可以用量子隱形傳態(tài)來做量子糾纏的傳送。
這個(gè)就是我們量子衛(wèi)星整個(gè)的形狀,你看這是一個(gè)光學(xué)天線,這邊兩個(gè)紅布都是光學(xué)天線。我沒做量子衛(wèi)星之前也覺得衛(wèi)星很神秘,開始做之后發(fā)現(xiàn)衛(wèi)星的每一根線都是人手工制作、搭建的,從自動(dòng)化程度來說,還不如富士康的iPhone手機(jī)生產(chǎn)工廠,但是從質(zhì)量、從科技含量來說,衛(wèi)星(比富士康)還是高級(jí)一些的。
量子衛(wèi)星(實(shí)驗(yàn)儀器的體積)大概一個(gè)立方米,可以把我們的實(shí)驗(yàn)儀器全部都裝進(jìn)去。
光有衛(wèi)星在天上還不行,還要有地面接收衛(wèi)星的量子信號(hào),實(shí)際上這個(gè)也很簡單,我們跟天文臺(tái)合作,天文臺(tái)那里天氣好、有后勤、有道路,我們?nèi)プ鰧?shí)驗(yàn)的地方都是風(fēng)景非常漂亮的。
這是北京邊上的興隆、烏魯木齊邊上的南山,這是青海的德令哈,這個(gè)大家都知道云南的麗江,這里是西藏的阿里,海拔很高,歡迎大家過去。
在這樣幾個(gè)地面站,我們用這種光學(xué)望遠(yuǎn)鏡把這個(gè)光收下來以后,然后用前面說的單光子探測(cè)的系統(tǒng)進(jìn)行探測(cè),這就是我們實(shí)驗(yàn)的照片,這個(gè)綠色的就是在天上發(fā)下來的信標(biāo)光,紅色的就是地面發(fā)射的信標(biāo)光,但是這個(gè)信標(biāo)光本身并不傳輸這個(gè)量子信息,我們的量子信號(hào)會(huì)沿著這兩個(gè)光標(biāo)記的信道發(fā)下來。
這個(gè)必須要講一下做科研人的感受,“墨子號(hào)”量子衛(wèi)星8月16日發(fā)射上天,發(fā)射大概一周后,我去了北京興隆,因?yàn)榱孔有l(wèi)星光的亮度設(shè)計(jì)的余量比較高,打下來的時(shí)候強(qiáng)度比較大,大家可以試著去找一下。
在上海,別的星星你基本看不到,但是金星可以看到,金星是除了月亮和太陽之外肉眼能夠看到的最亮的天體。量子衛(wèi)星的亮度打下來你會(huì)發(fā)現(xiàn)比金星還要亮,然后它的顏色是綠色的。
夏天在興隆你可以清晰地看見背景的銀河,當(dāng)你肉眼看到亮點(diǎn),一個(gè)比金星還亮的亮點(diǎn),就那么很安靜很安靜,它離我們太遠(yuǎn)了,你聽不到它的聲音,非常安靜地從這個(gè)天空一路劃過天際的時(shí)候,你心里那個(gè)感覺,當(dāng)時(shí)我一直在想,這個(gè)是我做的,這個(gè)感覺太爽了。
所以做科技宅男有的時(shí)候反射弧比較長,動(dòng)手也慢一點(diǎn),可能老婆叫倒個(gè)水5分鐘還不知道水在哪里,我們做一個(gè)事情,做這顆星要做十年,但是十年以后成功的時(shí)候帶來的感覺,也確實(shí)不能簡單地用一個(gè)“爽”字來形容。
這就是我們量子星工作的時(shí)候,它在飛過興隆,飛過南山,飛過德令哈,它會(huì)建立起這個(gè)密鑰,建立起這個(gè)糾纏,隱形傳態(tài)實(shí)驗(yàn),它某種程度上是通過衛(wèi)星和地面一起構(gòu)建一個(gè)真正的天地一體化的實(shí)驗(yàn),這個(gè)實(shí)驗(yàn)室是非常巨大的,覆蓋了幾千公里這樣大的范圍,我們就在這個(gè)范圍里做量子力學(xué)的實(shí)驗(yàn),它也開辟了未來空間量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)的一個(gè)方向。
量子操控技術(shù)
最后再簡單地介紹一下我們其他小組的一些工作,我們前面講的量子衛(wèi)星,本質(zhì)上就是把一個(gè)光量子從天上扔下來,地上能收到、能看到就行了,再不就是把一個(gè)光子從里面扔上去天上去了,這是我們?cè)诤軓V闊的空間尺度上構(gòu)建的量子實(shí)驗(yàn)體系,我們實(shí)驗(yàn)室還有很小的尺度,它能做什么?
大家看這個(gè)照片,這是一個(gè)個(gè)格子,一個(gè)格子是一微米或者是500納米,每個(gè)格子里的一個(gè)亮點(diǎn)是什么?是一個(gè)原子,我們前面說了,正是因?yàn)閱蝹€(gè)原子太小了,所以我們沒辦法用單個(gè)的原子來產(chǎn)生單光子源,所以我們想了一種辦法,用一個(gè)半導(dǎo)體的柱子來產(chǎn)生單光子源。
但是我們科技宅男是不放棄的,單個(gè)的原子我們也可以試一試,我們這種技術(shù)就能夠抓住單個(gè)原子,然后把單個(gè)原子一個(gè)個(gè)地排列起來,一個(gè)個(gè)地進(jìn)行操縱。
大家看,這是我們用單個(gè)單個(gè)的原子排出了量子力學(xué)一個(gè)著名的符號(hào)。我們做這些(大尺度、微型尺度的實(shí)驗(yàn))是為了什么呢?我們目前可以操縱最小的顆粒,我們想要操控的更多,在更大的程度上進(jìn)行操控,我們?nèi)祟愒谧匀唤绶毖艹鰜?,一直想干的事情就是超越這個(gè)自然界,毛主席說了人要?jiǎng)偬炻?,這個(gè)其實(shí)也就是我們從技術(shù)層面,從量子層面要做的事情。
未來·已來
其實(shí)人類不理解量子力學(xué)或者批評(píng)量子力學(xué)是不對(duì)的,是因?yàn)槲覀冸x量子力學(xué)不夠近,當(dāng)我們遠(yuǎn)遠(yuǎn)地看量子力學(xué)的時(shí)候,我們其實(shí)就像從高樓里看低處廣場上的人。廣場上有很多人,每個(gè)人都在說話,每個(gè)人說話的內(nèi)容都是有意義的,每個(gè)人唱歌的聲音也是很好聽的,但你離遠(yuǎn)了以后你只會(huì)聽到一片的噪音,你只會(huì)看到一些茫然的人群。
而我們研究量子力學(xué),前面我們做了件事情,就是把這種人群,把粒子的群,讓他用同一個(gè)聲音發(fā)音,這種就叫宏觀的量子態(tài)。
比如說前幾十年這種激光,包括晶體管,核能的一種基礎(chǔ),就是把所有的量子都調(diào)制到一個(gè)臺(tái)面上,他們就變成合唱團(tuán)了,這個(gè)時(shí)候量子的聲音和量子的規(guī)律你才能夠看到。
最近這幾年我們?cè)谧鍪裁茨兀课覀兘?jīng)常聽到一個(gè)詞,叫量子調(diào)控,就是每一個(gè)粒子演奏不同的曲目,每個(gè)粒子按不同的規(guī)律自己互相去演化,這個(gè)就是一個(gè)交響樂團(tuán),能夠比合唱團(tuán)做更多的事情,我們?cè)诟h(yuǎn)的距離上去調(diào)控量子,我們?cè)诟嗟牧W訉用嫔先フ{(diào)控量子,我想這個(gè)就是量子技術(shù)一直在發(fā)展一直在做的事情。
最后,科技改變生活,量子創(chuàng)造未來,謝謝大家!
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制版編輯:鄧志英 |