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謹(jǐn)防“李鬼”！基于量子比特原理才叫量子產(chǎn)品
發(fā)布時(shí)間：2018-01-05
隨著我國量子通信技術(shù)的快速發(fā)展，量子技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的步伐也在加快。盡管取得的成績有目共睹，但其中“李鬼”橫行的現(xiàn)象也不少，諸如量子水、量子鞋墊、量子水杯等產(chǎn)品充斥網(wǎng)絡(luò)，一時(shí)間，關(guān)于量子產(chǎn)品的討論也成為輿論關(guān)注的焦點(diǎn)。
到底該如何定義量子產(chǎn)品?針對這些現(xiàn)象和疑問，九州量子副總裁、中科大博士趙義博在接受記者采訪時(shí)表示，所有基于量子比特的產(chǎn)品才能叫量子產(chǎn)品，量子比特是由一個光子或原子的能級狀態(tài)所表征，是非常微觀的東西，不可能形成網(wǎng)上賣的能看得見摸得著的日用品。
多名受訪者認(rèn)為，對于借用“量子”的概念，打著“高科技”“先進(jìn)”等噱頭高價(jià)出售的“量子產(chǎn)品”，消費(fèi)者要謹(jǐn)慎辨別。但在量子科技產(chǎn)業(yè)化推進(jìn)的過程中，我們也不可因噎廢食，對于量子產(chǎn)業(yè)的新突破、新應(yīng)用要持可觀和正面的態(tài)度。
一、量子很“微觀”，極難形成可感知產(chǎn)品
1900年，德國物理學(xué)家M·普朗克假定，光輻射與物質(zhì)相互作用時(shí)其能量不是連續(xù)的，而是一份一份的，一份“能量”就是所謂量子?！傲孔诱摗本痛苏Q生。
此后，愛因斯坦、薛定諤等物理學(xué)家先后對量子論進(jìn)行了補(bǔ)充和完善，從而形成量子力學(xué)。量子力學(xué)是描述物質(zhì)微觀世界結(jié)構(gòu)、運(yùn)動與變化規(guī)律的物理科學(xué)，主要研究原子、分子、凝聚態(tài)物質(zhì)，以及原子核和基本粒子的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)的基礎(chǔ)理論，它與相對論一起構(gòu)成現(xiàn)代物理學(xué)的理論基礎(chǔ)。
一般意義上，“量子”就是量子世界中物質(zhì)客體的總稱，它既可以是光子、電子、原子、原子核、基本粒子等微觀粒子，也可以是BEC、超導(dǎo)體、“薛定諤貓”等宏觀尺度下的量子系統(tǒng)，它們的共同特征就是其性質(zhì)必須由量子力學(xué)來描述。
和趙義博的觀點(diǎn)一樣，南京大學(xué)博士金華表示，量子很難形成能被具體感知的產(chǎn)品，“量子是比較微觀的東西，主要是利用量子的特性形成產(chǎn)品，而不是直接用量子形成產(chǎn)品“。
金華從本科到博士一直致力于研究量子光學(xué)，曾在國際一區(qū)發(fā)表過兩篇文章探討量子光學(xué)，并在畢業(yè)后繼續(xù)從事量子的研究工作。作為九州量子的資深光學(xué)研發(fā)工程師，金華參與研發(fā)的QKD設(shè)備(量子密碼通信設(shè)備)，多項(xiàng)參數(shù)達(dá)到國內(nèi)領(lǐng)先水平。
網(wǎng)絡(luò)上的量子產(chǎn)品在宣傳中稱，因量子具有微粒子特性和高頻共振特性，量子產(chǎn)品的產(chǎn)生是在物質(zhì)原有頻率上再加載一種微觀世界看不到的能量波頻，稱為“量子能量波”，具有了量子能量波的產(chǎn)品即為量子產(chǎn)品。
“根本不存在‘量子能量波’這個定義”，金華表示，這樣的產(chǎn)品純粹屬于忽悠。
金華解釋，量子的特性是量子疊加和量子糾纏，對量子特性應(yīng)用比較多的是量子計(jì)算和量子通信。
目前，在世界上，美國的量子計(jì)算處于領(lǐng)先水平，而中國的量子通信技術(shù)則比較領(lǐng)先。量子計(jì)算是矛，量子通信是盾。量子密鑰技術(shù)是目前唯一已經(jīng)被證明能夠?qū)沽孔佑?jì)算機(jī)超強(qiáng)計(jì)算能力的密鑰體系。
目前，量子計(jì)算機(jī)技術(shù)還不成熟，被廣泛應(yīng)用的是量子通信技術(shù)。而現(xiàn)在用于應(yīng)用的量子通信，本質(zhì)上是量子密碼，是用來傳遞密鑰，對信息進(jìn)行加密。九州量子就是量子通信行業(yè)里的代表性公司之一，在人才和設(shè)備方面投入巨資，著力推動量子通信產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展。
在布局上，九州量子已形成了來自量子信息行業(yè)、傳統(tǒng)光通信行業(yè)、通信運(yùn)營建設(shè)、終端產(chǎn)品開發(fā)等各方面人才的復(fù)合型團(tuán)隊(duì)，整個研發(fā)團(tuán)隊(duì)近200人，均來自985和211高校，大部分畢業(yè)于中科大、清華、牛津等名牌大學(xué)，其中博士超過20人。
二、量子應(yīng)用現(xiàn)階段集中于加密和計(jì)算
中國科技大學(xué)郭光燦院士曾在其撰寫的文章《量子十問》中表示，量子力學(xué)誕生至今經(jīng)歷了兩次革命。第一次量子革命，開發(fā)出了激光、半導(dǎo)體等新型的經(jīng)典器件，這些器件遵從經(jīng)典物理規(guī)律;第二次量子革命則是直接開發(fā)基于量子特性本身的量子器件，這些器件遵從量子力學(xué)規(guī)律，它以量子態(tài)(量子比特)為單元，信息的產(chǎn)生、傳輸、存儲、處理、操控等全都基于量子力學(xué)規(guī)律，是地道的量子器件，稱為量子信息技術(shù)。
趙義博解釋，目前，量子革命尚未達(dá)到1.5的階段，量子計(jì)算機(jī)出來后，第二次量子革命才算完成，“所有基于量子比特的產(chǎn)品才能叫量子產(chǎn)品，目前很多量子產(chǎn)品是在玩量子概念?！?/span>
“目前，量子通信是量子領(lǐng)域最前沿的技術(shù)，但也只是用到了量子的一部分特性”，九州量子光學(xué)研發(fā)工程師、中國科技大學(xué)博士王東一直深耕于量子密碼學(xué)，他表示，量子通信用的是量子的不可克隆和測不準(zhǔn)原理，保證信息傳輸過程的安全。
隨著全球信息安全問題越來越嚴(yán)重，量子通信產(chǎn)業(yè)被廣泛關(guān)注。作為與傳統(tǒng)通信相結(jié)合的一種高效安全通信方式，量子通信不僅可用于國家級保密通信，還可以涉及金融、政務(wù)等行業(yè)甚至企業(yè)和家庭的信息安全保障。
近年來，量子通信已逐步從理論走向?qū)嶒?yàn)，技術(shù)取得重大突破，研發(fā)出了一系列產(chǎn)品。
目前，在中科大博士宋蕭天的帶領(lǐng)下，九州量子負(fù)責(zé)量子通信核心整套設(shè)備研發(fā)的量子密碼設(shè)備團(tuán)隊(duì)，已經(jīng)自主研發(fā)了國內(nèi)技術(shù)領(lǐng)先的QKD設(shè)備，并成功研發(fā)出低速的單光子探測器。同時(shí)，九州量子的北京研發(fā)中心在量子隨機(jī)數(shù)發(fā)生器、GHz單光子探測器和集成化方面，均取得了重大突破。
趙義博表示，我國量子通信產(chǎn)業(yè)化目前還處于非常初級的階段，市場化機(jī)制未形成，量子通信的發(fā)展還是靠國家政策推動，市場競爭不充分，尚未開發(fā)出一款真正的產(chǎn)品，讓人們真實(shí)看到量子有什么用，能用在什么地方。
推動量子通信產(chǎn)業(yè)化，是九州量子的最大愿景。目前，九州量子圍繞量子通信產(chǎn)業(yè)化，形成了一系列產(chǎn)品。
在政務(wù)、金融、能源等細(xì)分行業(yè)，九州量子推出以量子密鑰分發(fā)設(shè)備為核心的行業(yè)解決方案，構(gòu)建量子密鑰分發(fā)、管理、應(yīng)用三層體系架構(gòu)，為重要數(shù)據(jù)、OA辦公、視頻會議、電子郵件等提供終極安全保護(hù)。
在企業(yè)安全信息保護(hù)方面，九州量子首創(chuàng)量子安全服務(wù)器系列產(chǎn)品，量子安全服務(wù)器作為企業(yè)信息安全平臺，可應(yīng)用于企業(yè)的各個辦公、生產(chǎn)系統(tǒng)，提升企業(yè)整體信息安全度。同時(shí)，九州量子推出加密郵件、個人文件加密等服務(wù)，保證企業(yè)數(shù)據(jù)安全傳輸和存儲。
在團(tuán)隊(duì)的努力下，目前，九州量子提交申請專利90多項(xiàng)，已經(jīng)授權(quán)的有13項(xiàng)。“這樣運(yùn)用量子原理和特性形成的產(chǎn)品，才是真正的量子產(chǎn)品”，九州量子一位研究量子通信的浙江大學(xué)博士表示，“不管什么樣的一個產(chǎn)品，背后一定是有數(shù)學(xué)和物理的基礎(chǔ)知識和理論支撐，這就是網(wǎng)上的量子產(chǎn)品不可信的原因?！?/span>
文章轉(zhuǎn)載自中國青年網(wǎng)
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