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量子力學(xué)有哪些前景?

分類: 知道 常識(shí)詞典 編輯 : 常識(shí) 發(fā)布 : 08-20

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量子力學(xué)有哪些前景?應(yīng)用方面和理論方面。--原問題:怎么用一句話總結(jié)量子力學(xué)的未來?2 個(gè)答案

答案 1:

嗯……受邀答。原題要求一句話,我先完成這個(gè):量子力學(xué)前途無量,宇宙之內(nèi)無所不包,沒有人離得開他。===========我覺得問得很有意思,我甚至一時(shí)語塞。容我說說量子力學(xué)的歷史,你就知道為什么語塞了。量子力學(xué)與其他物理分支的發(fā)展非常不同。一般來說是先有物理定律,然后數(shù)學(xué)抽象,不斷完善成理論。量子力學(xué)則是數(shù)學(xué)先行,我估計(jì)科學(xué)史上很難找到這樣的例子了(通信?)。起源的確是因?yàn)閹讉€(gè)物理無法解釋的現(xiàn)象,于是有人提出了一些理論只是去湊合著解釋這些現(xiàn)象,根據(jù)這些理論發(fā)展了一整套完美的數(shù)學(xué)體系,然后由這個(gè)數(shù)學(xué)體系預(yù)言大量的物理現(xiàn)象,結(jié)果竟然能真的與物理事實(shí)如此相符……天意啊。因此對(duì)于理論方面的發(fā)展與未來,我認(rèn)為量子力學(xué)本身,作為一個(gè)很數(shù)學(xué)的體系,已經(jīng)像經(jīng)典力學(xué)那樣成熟了,已經(jīng)成為工具。量子力學(xué)有很多不能解決的事,但都不是量子力學(xué)本身有理論缺陷需要完善,而是怎樣使用量子力學(xué)的問題,或是怎樣將量子力學(xué)與其他物理分支統(tǒng)一起來的問題。與量子力學(xué)有關(guān)的前沿研究領(lǐng)域那就太多了……粒子物理,激光,冷原子,天體,納米,介觀物理,半導(dǎo)體,材料科學(xué)……現(xiàn)代物理我好像想不出哪里沒用量子力學(xué)。我覺得值得一提的有兩個(gè)方向:

將量子力學(xué)與廣義相對(duì)論統(tǒng)一起來的嘗試,比如弦理論,大統(tǒng)一理論,量子引力這些方向。這個(gè)方向在數(shù)學(xué)上的發(fā)展非常精彩,但是我覺得物理上不太靠譜(無法實(shí)驗(yàn)),而且基本上沒什么直接應(yīng)用。

量子信息與量子計(jì)算,是量子力學(xué)與信息學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)的交叉,終極目標(biāo)是發(fā)展出量子計(jì)算機(jī)和實(shí)現(xiàn)量子通信。同樣理論發(fā)展非常迅猛,技術(shù)上已經(jīng)實(shí)現(xiàn)卻有很大的瓶頸,但是我覺得很有希望發(fā)生重大突破。應(yīng)用舉例:如果實(shí)現(xiàn)高效的量子計(jì)算機(jī),現(xiàn)在流行的基于素因子分解的密碼就不再安全了……好吧,這是犯罪的應(yīng)用……不過量子通信和量子密碼都能讓保密性大大增加。

答案 2:

應(yīng)用方面:量子計(jì)算,量子計(jì)算機(jī)已經(jīng)在研發(fā)的過程中。雖然被人認(rèn)為要40年以后才有可能有實(shí)際應(yīng)用,但是預(yù)計(jì)它的計(jì)算能力將遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于現(xiàn)有的電子計(jì)算機(jī)。很多現(xiàn)在不可能完成的運(yùn)算都可以用量子計(jì)算機(jī)輕松完成。具體:en.-.org/wiki...另外還有量子密碼學(xué),量子遙傳,激光等。

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