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讓量子科技更好造福人類

發(fā)布時(shí)間：2025-12-29

來源：科技日?qǐng)?bào)

責(zé)任編輯：科普網(wǎng)

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【創(chuàng)新談】

◎張夢(mèng)然

2025年即將過去，在這一年波瀾壯闊的科學(xué)圖景中，一個(gè)曾深藏于實(shí)驗(yàn)室、看似遙不可及的領(lǐng)域——量子科技，憑借其積蓄已久的磅礴勢(shì)能，涌向全球科技浪潮的頂端。

今年是聯(lián)合國正式確定的“國際量子科學(xué)與技術(shù)年”。這一年，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)與國內(nèi)多家科研機(jī)構(gòu)研制的“祖沖之三號(hào)”，突破了超導(dǎo)系統(tǒng)量子計(jì)算優(yōu)越性的世界紀(jì)錄；這一年，谷歌公司的“量子回聲”實(shí)驗(yàn)，在特定任務(wù)中速度達(dá)經(jīng)典超算的13000倍，對(duì)全球量子計(jì)算研發(fā)產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。

量子在以巨大力量塑造宏觀世界的未來。但面對(duì)這場(chǎng)跨越百年的科學(xué)革命，人們不免會(huì)思考一個(gè)根本問題：為什么要傾注如此巨大的心力，去探究那看似“無用”的量子世界？

答案深藏于量子的潛能中。量子力學(xué)許多概念徹底顛覆了人類習(xí)以為常的邏輯與經(jīng)驗(yàn)，譬如一盞量子臺(tái)燈，其開關(guān)可同時(shí)是“開”和“關(guān)”，直到被觀察的一瞬才隨機(jī)確定狀態(tài)。正是這種“反常識(shí)”，構(gòu)成了現(xiàn)代科技堡壘中一塊隱秘的基石。

我們熟悉的智能手機(jī)，其核心器件半導(dǎo)體正依賴于量子力學(xué)的能帶理論；醫(yī)院里常見的磁共振，利用的也是原子核量子自旋的共振效應(yīng)。量子早已融入人們的生活肌理，只是更深層的變革尚在醞釀——一旦量子計(jì)算、量子通信、量子傳感走向成熟，人類處理信息與改造世界的方式也將迎來顛覆性躍升。

其中最具沖擊力的是量子帶來的算力解放。量子比特能使計(jì)算能力呈指數(shù)級(jí)增長。這意味著，長期困擾人類的復(fù)雜難題——從設(shè)計(jì)拯救生命的新藥，到優(yōu)化碳捕獲與封存方案，甚至構(gòu)建更穩(wěn)健的金融模型，許多傳統(tǒng)計(jì)算的短板，量子算力恰恰能提供一柄利器。

量子世界也促使我們放棄“非黑即白”的傳統(tǒng)思維，接受萬物在微觀尺度上的模糊。這種思維的革新，孕育著極富生命力的技術(shù)突破。新型超導(dǎo)材料的探索設(shè)計(jì)，即源于對(duì)低溫下電子量子行為的深刻理解。而我們“墨子號(hào)”量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星，則將量子行為轉(zhuǎn)化為對(duì)通信安全的保障。

正因如此，多國才會(huì)將量子研究提升至國家戰(zhàn)略高度。美國出臺(tái)《國家量子倡議法案》，并對(duì)量子研究持續(xù)投入巨資；歐盟啟動(dòng)規(guī)模宏大的十年期“量子旗艦計(jì)劃”；加拿大、日本、韓國、澳大利亞均不甘落后推出本國量子技術(shù)藍(lán)圖。在我國“十五五”規(guī)劃建議稿中，推動(dòng)量子科技成為新的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)亦列入其中。

莫道量子遠(yuǎn)，已在指掌前。在日益緊密的全球格局中，秉持開放包容的精神，共同攻克前行路上的重重難關(guān)，量子科技將成為人類攜手應(yīng)對(duì)能源危機(jī)、信息安全等共同課題的希望所在，真正化為托舉人類進(jìn)步的翅膀。

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