乘著近(jin)年(nian)來(lai)火爆的(de)(de)量子(zi)力學大風(feng),今年(nian)物理(li)學諾獎的(de)(de)頒布也(ye)成(cheng)了大眾關注的(de)(de)熱點。不過,量子(zi)物理(li)其(qi)實早已應用在了人們生活的(de)(de)各個(ge)方面。

近日,2022年諾貝爾物(wu)理(li)(li)學獎獲得者正式揭曉,獲獎者分別為(wei)法國物(wu)理(li)(li)學家阿(a)蘭(lan)·阿(a)斯佩(Alain Aspect)、美國理(li)(li)論和(he)實驗物(wu)理(li)(li)學家約翰·弗(fu)朗(lang)西斯·克勞澤(JohnF. Clauser)和(he)奧地利(li)物(wu)理(li)(li)學家安東·塞林格(ge)(Anton Zeilinger).

2022年諾貝爾物理(li)學獎(jiang)獲(huo)獎(jiang)者
乘著近年來火爆的量子(zi)力學大風,今(jin)年物理學諾獎的頒布(bu)也成(cheng)了(le)大眾(zhong)關注的熱點。不(bu)過,量子(zi)物理其實早已(yi)應用(yong)(yong)在(zai)了(le)人們生活的各個方面。只是(shi)(shi)在(zai)介紹這些應用(yong)(yong)之(zhi)前,還需(xu)先簡單了(le)解什么是(shi)(shi)量子(zi)物理。而要說清楚這一問題,還得從愛因斯坦那句“上帝(di)不(bu)會(hui)擲骰子(zi)”說起(qi)。
“上帝(di)不會擲骰子”來自于愛(ai)因斯坦同玻爾的辯論(lun)中(zhong)。當時,以玻爾為首(shou)的哥本哈根學派(pai)認為,在(zai)量(liang)子力學中(zhong)存在(zai)不確定性原理,也即“粒子的位置與動量(liang)不可(ke)同時被確定”。(玻爾是(shi)1922年諾貝爾物理學獎(jiang)獲得者,提出了互(hu)補原理)
而這點讓愛(ai)因斯(si)坦(tan)很疑惑,他(ta)表示不(bu)認同玻(bo)爾的(de)物理(li)哲學。愛(ai)因斯(si)坦(tan)認為,物理(li)就是(shi)(shi)通過(guo)找出與因果相關的(de)變量,來量化(hua)自然里的(de)事物,一(yi)切未被(bei)解釋或定(ding)性(xing)的(de),只是(shi)(shi)沒有確定(ding)某個變量。于是(shi)(shi)愛(ai)因斯(si)坦(tan)堅(jian)信因果論,不(bu)承認自然界存在隨機性(xing),更(geng)別說不(bu)確定(ding)性(xing)原理(li)。

愛(ai)因斯坦與(yu)玻爾(er)
相反地,玻(bo)爾很堅(jian)持自(zi)己學(xue)派(pai)的(de)理(li)論,承(cheng)認這(zhe)種(zhong)隨(sui)機性。(哥本哈根學(xue)派(pai)包(bao)括玻(bo)爾、海森(sen)堡(bao)、泡(pao)利和玻(bo)恩等(deng)物理(li)學(xue)家)
在波函(han)數的(de)概(gai)率詮(quan)釋中,哥本哈根(gen)學派(pai)認為,量子力學必(bi)須放棄傳統(tong)力學的(de)因果律和(he)決定論,而把(ba)概(gai)率看作本質。
在海森(sen)堡提(ti)出的(de)不確定性原理中,海森(sen)堡認為,在用宏(hong)觀(guan)(guan)儀器觀(guan)(guan)測(ce)微觀(guan)(guan)粒子(zi)(zi)時,觀(guan)(guan)測(ce)這個動作即對微觀(guan)(guan)粒子(zi)(zi)造成了干擾,如同盲人想知(zhi)道雪花的(de)形狀和構造那樣。(在量子(zi)(zi)物理的(de)測(ce)量中,即增加位置的(de)確定性,便降低(di)了動量的(de)確定性,在時間和能量上也(ye)適用)
在(zai)(zai)玻(bo)(bo)爾提出的互補(bu)原(yuan)理中,對不(bu)(bu)確定性(xing)(xing)原(yuan)理進行了(le)補(bu)充,玻(bo)(bo)爾表示,微觀粒(li)子具有波粒(li)二象(xiang)(xiang)性(xing)(xing),即粒(li)子和波兩種圖(tu)像不(bu)(bu)能同時(shi)存在(zai)(zai)。但為(wei)提供完整的描(miao)述(shu),又必須(xu)將這兩種圖(tu)像結(jie)合互補(bu)。(波粒(li)二象(xiang)(xiang)性(xing)(xing),如(ru)一條來(lai)回奔跑的狗可以(yi)被(bei)描(miao)述(shu)跑的路(lu)線,也可以(yi)被(bei)描(miao)述(shu)在(zai)(zai)某一位置的靜止狀態,但兩種描(miao)述(shu)不(bu)(bu)能同時(shi)存在(zai)(zai))
但(dan)愛(ai)因(yin)斯坦(tan)認為,如(ru)果承(cheng)認隨機性、摒棄因(yin)果論,如(ru)果量子力學僅(jin)可(ke)建(jian)立(li)在可(ke)觀察量的(de)基礎(chu)上,那理(li)論便限(xian)制了人(ren)能觀察到(dao)的(de)東西,那物(wu)理(li)研(yan)究的(de)意義(yi)何在,所以表明(ming)立(li)場(chang)——量子力學不(bu)具有(you)完備性。
之(zhi)后,也(ye)就爆(bao)發了物(wu)理(li)學史(shi)上最(zui)精彩的幾(ji)次論戰。畢竟愛因斯(si)坦對概率性和不確定性早已(yi)不滿。

索爾維會議
第一次論戰
在(zai)1927年的第五屆索爾(er)維會議(yi)上,愛(ai)因斯坦發起(qi)了(le)第一次(ci)進攻——針(zhen)對位(wei)置(zhi)與動量(liang)。他設計(ji)了(le)雙縫干(gan)涉理(li)想實驗,通(tong)過控制電(dian)(dian)子(zi)(zi)(zi)槍使電(dian)(dian)子(zi)(zi)(zi)逐個(ge)發射,屏上的顯示即為電(dian)(dian)子(zi)(zi)(zi)的位(wei)置(zhi),而關閉(bi)一個(ge)縫隙,即可(ke)(ke)知(zhi)道(dao)電(dian)(dian)子(zi)(zi)(zi)從哪個(ge)縫出來,從而測出其路徑。由于(yu)干(gan)涉條紋可(ke)(ke)以計(ji)算電(dian)(dian)子(zi)(zi)(zi)波(bo)的波(bo)長(chang),所以可(ke)(ke)以算出電(dian)(dian)子(zi)(zi)(zi)的動量(liang),于(yu)是(shi)動量(liang)和位(wei)置(zhi)同時(shi)可(ke)(ke)知(zhi),不確定性(xing)被推翻。
玻爾(er)思(si)考良久反駁(bo)道,如果關閉了其中任何一個縫,雙縫的(de)(de)干涉現象便不復存在,實(shi)驗又(you)回到了單縫狀態。更重要的(de)(de)是(shi),電子行為依(yi)賴于壁障上(shang)是(shi)否有(you)多的(de)(de)狹縫,即依(yi)賴于我們對實(shi)驗的(de)(de)安排。于是(shi),愛因斯(si)坦的(de)(de)理想實(shi)驗進(jin)攻失(shi)敗,還成了用互補原理證(zheng)明(ming)波粒二象性(xing)的(de)(de)例子。
第二次論戰
在(zai)1930年的(de)第六屆索爾(er)維會議上,愛(ai)因(yin)斯(si)坦(tan)發起了(le)第二次(ci)進(jin)攻——針對時間(jian)和能量。他設計了(le)一個理(li)想光(guang)子(zi)箱,里面(mian)裝著光(guang)和鐘表(biao),在(zai)某(mou)一特定(ding)時間(jian)讓一粒光(guang)子(zi)從箱子(zi)的(de)小縫飛(fei)出(chu),然(ran)后稱得(de)(de)箱子(zi)的(de)質量改變情(qing)況(kuang)(kuang)(由于光(guang)再(zai)小也具有有效質量)。根據愛(ai)因(yin)斯(si)坦(tan)的(de)質能方程,即可(ke)測(ce)出(chu)能量變化(hua),同(tong)時在(zai)鐘表(biao)計時的(de)情(qing)況(kuang)(kuang)下(xia),時間(jian)也得(de)(de)到了(le)測(ce)量,不確定(ding)性再(zai)被(bei)推翻。
玻爾(er)聽完此實驗(yan)面(mian)色蒼白(bai),不過在一(yi)晚上的(de)思考之后,他作出(chu)了漂亮(liang)的(de)回答。由(you)于光子箱(xiang)(xiang)(xiang)是由(you)彈簧(huang)秤(cheng)測(ce)(ce)量(liang)(liang),而(er)當光子飛出(chu)引起箱(xiang)(xiang)(xiang)子質(zhi)量(liang)(liang)變(bian)化(hua)時(shi),箱(xiang)(xiang)(xiang)子也必將沿重(zhong)力(li)方向運(yun)動。此時(shi)即(ji)使質(zhi)量(liang)(liang)測(ce)(ce)量(liang)(liang)準(zhun)確,但由(you)于箱(xiang)(xiang)(xiang)子在重(zhong)力(li)場(chang)發生(sheng)了位置(zhi)變(bian)化(hua),箱(xiang)(xiang)(xiang)內鐘表的(de)快慢也將因(yin)廣義相對論(lun)的(de)紅移效應而(er)改變(bian),從而(er)使得時(shi)間(jian)的(de)測(ce)(ce)量(liang)(liang)產生(sheng)一(yi)個不確定(ding)量(liang)(liang),于是時(shi)間(jian)的(de)測(ce)(ce)量(liang)(liang)仍不夠(gou)準(zhun)確。
于(yu)是,第(di)二次論戰中,愛(ai)因斯坦再敗,但他很(hen)滿(man)意玻爾的解釋。
第三次論戰
在(zai)這之(zhi)后,愛(ai)因斯坦并未放棄,仍(reng)堅(jian)持認為(wei)(wei)量子力學不(bu)夠完(wan)備。于是便(bian)在(zai)1935年聯合(he)波多(duo)爾斯基、羅森(sen)發(fa)布了(le)(le)著名的EPR悖(bei)論,這次愛(ai)因斯坦引(yin)用了(le)(le)量子力學的“全(quan)(quan)同粒子”概念,再次向不(bu)確定性(xing)原理發(fa)起了(le)(le)進攻。(全(quan)(quan)同粒子是指處于一個(ge)原子內部的兩個(ge)電(dian)子,在(zai)脫離(li)原子成為(wei)(wei)獨立電(dian)子后,還能具有完(wan)全(quan)(quan)相(xiang)同的屬性(xing))
愛因斯坦假(jia)設,全同粒子(zi)A和B沿反方向飛(fei)(fei)去(qu),根據動(dong)量(liang)(liang)守恒,A和B動(dong)量(liang)(liang)必定相(xiang)反,A飛(fei)(fei)了(le)(le)(le)多遠B也(ye)一樣。于是此時(shi)測量(liang)(liang)A的動(dong)量(liang)(liang),便可得B的動(dong)量(liang)(liang),此時(shi)測量(liang)(liang)B的位(wei)置(zhi),也(ye)能求出A的位(wei)置(zhi)。如(ru)此每個粒子(zi)都只(zhi)測了(le)(le)(le)一次(ci),卻知道了(le)(le)(le)它們(men)的動(dong)量(liang)(liang)和位(wei)置(zhi)信息,又一次(ci)推(tui)翻了(le)(le)(le)不(bu)確(que)定性原(yuan)理。
這一(yi)次,玻爾回答說,A和(he)B應(ying)該算作一(yi)個(ge)(ge)量(liang)子系統(tong),用同一(yi)個(ge)(ge)波函數(shu)表(biao)示,當(dang)你(ni)測(ce)量(liang)A的(de)動量(liang)時,其實(shi)就(jiu)已(yi)經(jing)破壞了(le)B的(de)位置(zhi)信息,反之亦然。這兩個(ge)(ge)粒(li)子雖然分開,但處于(yu)某種“糾纏狀態”。
愛(ai)因斯(si)坦這次可不(bu)買賬,他拿出了相對(dui)論來反(fan)駁(bo):這兩個粒子可以相距(ju)幾(ji)十光年,那它們還(huan)會(hui)相互影響嗎?難(nan)道(dao)說它們之間存在超(chao)(chao)光速的(de)超(chao)(chao)距(ju)作(zuo)用(也稱為非定域(yu)性,即(ji)超(chao)(chao)越時(shi)空瞬(shun)間地作(zuo)用和傳播)?玻(bo)爾(er)直到去世也沒給出直接回答。

量子(zi)糾纏(chan)
后來(lai),愛因(yin)斯坦(tan)引(yin)入了量(liang)子(zi)糾纏的概念(nian),也就(jiu)是(shi)說,不確(que)定(ding)性原(yuan)理之所(suo)以成立,是(shi)因(yin)為量(liang)子(zi)之間存在超光速的糾纏效應。而這個(ge)糾纏效應用因(yin)果(guo)論的話來(lai)說,就(jiu)是(shi)一個(ge)隱(yin)變量(liang),如果(guo)能(neng)準(zhun)確(que)找出并定(ding)性該(gai)隱(yin)變量(liang),就(jiu)能(neng)準(zhun)確(que)地同時測算出位置和動量(liang)、時間和能(neng)量(liang),也就(jiu)不會出現不確(que)定(ding)性。
關于這個隱變(bian)量(liang),玻爾不承認它的(de)存(cun)在,而且后(hou)續也不再有針(zhen)尖對(dui)麥芒的(de)論戰(zhan),大家都(dou)在“各說各的(de)”。于是當時(shi)的(de)學術氛圍變(bian)成——要么選(xuan)擇相信隨機性,跟隨哥(ge)本哈根學派;要么去找出愛因斯坦都(dou)找不出的(de)隱變(bian)量(liang)。因此,量(liang)子(zi)力學的(de)研究停滯不前。
直到(dao)貝(bei)(bei)爾實驗和貝(bei)(bei)爾不等式的出現,終于在隱變量這朵大烏(wu)云下,讓量子力學重(zhong)新看到(dao)了曙(shu)光。
根據本次諾獎官方通稿表(biao)示,“此(ci)獎為表(biao)彰他(ta)們(men)(men)在量子信息科學(xue)研究方面作出的(de)貢獻。他(ta)們(men)(men)通過光(guang)子糾纏實驗(yan),確定貝爾不等(deng)式(shi)在量子世界(jie)中不成立。并開創了量子信息這一(yi)學(xue)科。”
不(bu)過,貝(bei)爾是(shi)誰?什么是(shi)貝(bei)爾實驗(yan)和貝(bei)爾不(bu)等式?

貝(bei)爾與貝(bei)爾不等(deng)式
約翰·斯圖爾特·貝(bei)(bei)爾同樣是(shi)一名物理學家(jia),只不過生得比較(jiao)晚,在(zai)愛因斯坦(tan)和玻爾論戰之時,貝(bei)(bei)爾才不到十歲。但他后(hou)來是(shi)愛因斯坦(tan)的忠實追(zhui)隨者,為證明EPR佯謬(miu)的正(zheng)確(que)性,他在(zai)1964年(nian)提出(chu)了著名的貝(bei)(bei)爾不等式,以(yi)巧(qiao)奪天工的邏輯,找出(chu)了隱變量存在(zai)的證據。
貝爾(er)不等式涉及到(dao)三維空間(jian)內的粒(li)子自旋運動,解(jie)釋起(qi)來(lai)比(bi)(bi)較麻(ma)煩。筆者在網上找到(dao)一個(ge)容易理(li)解(jie)的類(lei)比(bi)(bi)式版(ban)本(ben),可以輕松讀懂貝爾(er)實驗的內核。
首先,將(jiang)粒(li)子發(fa)射器比(bi)作(zuo)房(fang)子,左(zuo)右兩扇門(men)(men)比(bi)作(zuo)發(fa)射口(kou),粒(li)子比(bi)作(zuo)人(ren)(ren),粒(li)子的屬性為(wei)人(ren)(ren)的性別。最初,一(yi)(yi)個房(fang)間左(zuo)右兩扇門(men)(men),隔一(yi)(yi)定(ding)時間,每一(yi)(yi)扇門(men)(men)分別走(zou)出(chu)一(yi)(yi)男(nan)或一(yi)(yi)女。A記錄(lu)左(zuo)門(men)(men),B記錄(lu)右門(men)(men),結果證明一(yi)(yi)個規(gui)律,左(zuo)右門(men)(men)走(zou)出(chu)男(nan)女情況一(yi)(yi)定(ding)相反(fan)。

AB記錄房(fang)子里走(zou)出的男(nan)女示(shi)意圖1
之后加入變量,A保(bao)持面對(dui)左(zuo)門(men)記(ji)(ji)錄(lu),B背對(dui)右門(men)等人(ren)出(chu)(chu)來之后再記(ji)(ji)錄(lu)。結果發現(xian),他們所記(ji)(ji)錄(lu)的(de)情況(kuang)(kuang)出(chu)(chu)現(xian)了1%的(de)誤(wu)差。于是規律改(gai)變:當(dang)A或B背對(dui)門(men)記(ji)(ji)錄(lu)時(shi)(觀測方法(fa)改(gai)變時(shi)),左(zuo)右門(men)走(zou)出(chu)(chu)來的(de)男女情況(kuang)(kuang)有1%的(de)概率相同,這同時(shi)證明每一(yi)對(dui)走(zou)出(chu)(chu)來的(de)人(ren)存(cun)在(zai)交(jiao)流(即存(cun)在(zai)量子糾纏)。

AB記(ji)錄(lu)房子里走(zou)出的男(nan)女示意(yi)圖2
之后再加(jia)入變量(liang)(liang),A、B同(tong)時背對門等人出來后記錄(lu),于是(shi)按照過往規律,誤(wu)差將≤2%。若誤(wu)差情況在預計中,即證(zheng)明隱變量(liang)(liang)存(cun)在且可控(kong),愛因斯坦正確。但如(ru)果誤(wu)差>2%,即證(zheng)明玻爾正確,量(liang)(liang)子力學存(cun)在不確定性。

AB記錄房子里走出的男女示(shi)意圖3
但實驗并未完成,因為當(dang)時配置不夠,貝爾(er)以理論推導出貝爾(er)不等式(shi),認(ren)定此誤差(cha)≤2%,證明愛因斯坦的理論正確。
不過(guo)隨著(zhu)時代發展(zhan),配置(zhi)逐漸齊全,后(hou)人(也(ye)即(ji)近日斬獲諾獎的(de)(de)三人)仍在不斷(duan)進(jin)行貝爾的(de)(de)實驗(yan),只是后(hou)來(lai)的(de)(de)結(jie)果(guo)卻與貝爾不等(deng)式(shi)相悖。也(ye)即(ji)是說,前文提到(dao)的(de)(de)誤差,在后(hou)來(lai)克(ke)勞澤的(de)(de)實驗(yan)中(zhong)大到(dao)令人難以置(zhi)信(xin),貝爾不等(deng)式(shi)也(ye)被證明在量子世界中(zhong)不成立。
而由(you)此(ci)可(ke)推(tui)出那(nei)場物理界大(da)型(xing)論戰的結果(guo)——愛因(yin)斯(si)坦(tan)錯(cuo)了,玻爾是對的。
但這不是(shi)(shi)(shi)最終(zhong)結論,因為實驗仍在(zai)(zai)繼續,物理學家們想搞清楚誤差是(shi)(shi)(shi)怎么出(chu)現的(de)(de)。于是(shi)(shi)(shi)在(zai)(zai)阿斯(si)頓的(de)(de)實驗里,他(ta)設計了(le)超長(chang)的(de)(de)距離。回(hui)到之前的(de)(de)類比,他(ta)想知道(dao)——房間走出(chu)來(lai)的(de)(de)那對人(ren),其性別是(shi)(shi)(shi)取決于AB的(de)(de)觀(guan)測方(fang)法;還是(shi)(shi)(shi)說人(ren)出(chu)來(lai)時(shi)沒(mei)有性別,是(shi)(shi)(shi)雙(shuang)方(fang)聯系后才決定(ding)各自(zi)性別的(de)(de)。
也就是(shi)想知道,被(bei)發射(she)粒(li)子的(de)(de)屬性(xing)(xing)是(shi)與生俱來(lai)的(de)(de);還是(shi)說粒(li)子出來(lai)時不具(ju)備屬性(xing)(xing),而是(shi)會相(xiang)互聯系并判斷觀測(ce)者的(de)(de)觀測(ce)方法,來(lai)決定自己呈現什么樣(yang)的(de)(de)屬性(xing)(xing)。
結果令人大吃一驚。第一是(shi)粒(li)子(zi)出現(xian)時不具備屬性(xing),攜帶什么(me)樣的(de)屬性(xing)的(de)確是(shi)取決于觀(guan)測者的(de)觀(guan)測方法;第二是(shi)粒(li)子(zi)間的(de)確存在(zai)相互聯系,而且由于實驗(yan)中成對的(de)粒(li)子(zi)距離(li)足夠遠,消息的(de)交互早已超過(guo)了光速,這(zhe)點(dian)證明了超距作(zuo)用的(de)存在(zai),也即量子(zi)糾纏(chan)的(de)確存在(zai)。
這(zhe)是一個令不少人三觀崩塌的結論。也(ye)就是照(zhao)此(ci)邏輯,在量(liang)子(zi)世界里,各粒(li)子(zi)都(dou)不自帶屬性,所謂的“客(ke)觀存在”也(ye)不成立?我們(men)如何觀測它,它就如何呈(cheng)現(xian)自己的屬性,那量(liang)子(zi)世界完全由(you)我們(men)的主觀構成嗎?
這點或許(xu)得相當專業的(de)人士才能解(jie)答。不過筆者還知(zhi)道一些,關(guan)于(yu)量子物理(li)在現今和未來有什么用(yong)。
就目前的發展來看,量子技術將對物聯網產生不少(shao)積極(ji)影(ying)響,包括對計算能(neng)力(li)、網絡延遲、互操(cao)作性、實(shi)時(shi)分析(xi)等功能(neng)的(de)優化,同時(shi)增加數據存儲能(neng)力(li),為云計算提供(gong)安全保(bao)障(zhang)。另一方面,在新(xin)興的(de)5G電信基礎設施(shi)中,量子(zi)加密將是提高(gao)IoT連接量增速的(de)解決方案(an)。
量(liang)子(zi)物(wu)聯網(wang)還可以(yi)提升數據(ju)流(liu)的(de)(de)(de)可操作(zuo)性,將(jiang)來自(zi)不同邊緣的(de)(de)(de)數據(ju)流(liu)(從(cong)產品線(xian)上的(de)(de)(de)裝備到消費品中的(de)(de)(de)傳感器)結合至AI中,可以(yi)有效改(gai)變人們工作(zuo)、生(sheng)活和娛樂(le)的(de)(de)(de)方式。由于同傳統計算機的(de)(de)(de)01編(bian)碼(ma)不同,量(liang)子(zi)編(bian)碼(ma)的(de)(de)(de)三維復數形(xing)式將(jiang)徹底(di)改(gai)變開(kai)發環境,但并不影響物(wu)聯網(wang)的(de)(de)(de)定義,反而加速了(le)物(wu)聯網(wang)的(de)(de)(de)覆蓋。
最重(zhong)要的是,量子計(ji)算出現在物聯網領域,即可讓所有電子設備均能在互聯網上(shang)完成尋址。
今年年初,量子(zi)物(wu)理已應(ying)用在燃(ran)(ran)氣(qi)(qi)表(biao)(biao)上。據悉,國內首批“量子(zi)安(an)全(quan)智(zhi)能燃(ran)(ran)氣(qi)(qi)表(biao)(biao)”已經(jing)在合肥開始(shi)試點(dian),開展基于(yu)量子(zi)安(an)全(quan)技術的NB-IoT物(wu)聯網(wang)燃(ran)(ran)氣(qi)(qi)表(biao)(biao)的研發和示范應(ying)用。目前初定的目標是改(gai)造換表(biao)(biao)20萬(wan)塊,新增(zeng)物(wu)聯網(wang)表(biao)(biao)8萬(wan)塊。其中通(tong)信技術利(li)用量子(zi)密(mi)鑰加密(mi),可實(shi)現保密(mi)安(an)全(quan)通(tong)信,保障(zhang)燃(ran)(ran)氣(qi)(qi)用戶的數據信息安(an)全(quan)。

量子(zi)燃氣表(biao)
同時,合肥已(yi)開通量(liang)子城域網。該(gai)項目是目前國內規模最大、用戶最多、應用最全(quan)(quan)的量(liang)子保(bao)密(mi)通信城域網;該(gai)網絡含8個(ge)核心(xin)節(jie)點和(he)159個(ge)接(jie)入(ru)(ru)節(jie)點,量(liang)子密(mi)鑰分發網絡光(guang)纖(xian)全(quan)(quan)長1147公(gong)里,可(ke)為市、區(qu)兩級(ji)黨政(zheng)機關提供(gong)量(liang)子安全(quan)(quan)接(jie)入(ru)(ru)服務(wu)和(he)數據傳輸加密(mi)服務(wu),提升電子政(zheng)務(wu)安全(quan)(quan)防護水平(ping)。
不(bu)僅如此,在通信(xin)領域(yu),今年(nian)五月(yue)中國(guo)(guo)電(dian)信(xin)發布(bu)了業內首款基于量(liang)子(zi)(zi)信(xin)息技術的(de)VoLTE加(jia)密通話(hua)(hua)產(chan)品――天翼(yi)量(liang)子(zi)(zi)高清密話(hua)(hua)。同時(shi)發布(bu)了業內首款搭載量(liang)子(zi)(zi)安(an)(an)全通話(hua)(hua)產(chan)品的(de)手(shou)(shou)機(ji)(ji)天翼(yi)1號2022,該(gai)產(chan)品采用國(guo)(guo)產(chan)定制(zhi)手(shou)(shou)機(ji)(ji)、量(liang)子(zi)(zi)安(an)(an)全SIM卡和(he)國(guo)(guo)密算法“三重(zhong)保(bao)護(hu)”,為用戶提(ti)供“管-端-芯(xin)”一(yi)體化安(an)(an)全防護(hu),帶來保(bao)密通信(xin)創新(xin)應用。
除(chu)此之外(wai),作為新(xin)型安全加(jia)密(mi)(mi)(mi)工具,后量子密(mi)(mi)(mi)碼(ma)和量子密(mi)(mi)(mi)鑰(yao)已受(shou)到軍(jun)事物聯網重點關注。后量子密(mi)(mi)(mi)碼(ma)不能(neng)被量子計算(suan)機攻破(po),目前美國已在布局。而量子密(mi)(mi)(mi)鑰(yao)分發(fa)則在歐盟(meng)受(shou)眾更(geng)多,其允許在數學上證明安全性的(de)情況下(xia)進行(xing)安全的(de)加(jia)密(mi)(mi)(mi)密(mi)(mi)(mi)鑰(yao)交換。
在物(wu)聯(lian)網(wang)行業,大(da)部分技(ji)術都最先作用于軍事(shi)(比如通信類的藍(lan)牙和(he)UWB等),于是也能據此(ci)判斷未(wei)來(lai)(lai)消費(fei)端的趨勢。在未(wei)來(lai)(lai),量子物(wu)聯(lian)網(wang)也將(jiang)成為(wei)某個時代的主(zhu)旋律。
結語
回到(dao)文章開頭(tou)因果(guo)論與隨機性的問題(ti)上,結合物理(li)學(xue)家們(men)的爭(zheng)論不難發現,物理(li)問題(ti)早已變(bian)成了哲學(xue)問題(ti),也(ye)因此(ci)得不到(dao)完美的答案。
但(dan)通過結(jie)論可以確定(ding),我們已無法(fa)(fa)再用現實(shi)世界的標準去看待量(liang)子(zi)(zi)世界。愛因斯(si)坦想通過因果關系理(li)順量(liang)子(zi)(zi)物理(li)的邏(luo)輯,結(jie)果量(liang)子(zi)(zi)并不自帶屬性,無法(fa)(fa)被定(ding)義因果;玻(bo)爾想通過承認隨機性來理(li)解(jie)量(liang)子(zi)(zi)物理(li),結(jie)果量(liang)子(zi)(zi)卻不表現出(chu)隨機,只是隨觀測方(fang)法(fa)(fa)而變(bian)化(hua)。
隨著本次諾貝爾獎頒布,一方面記錄了(le)物理(li)學家(jia)們(men)的(de)貢獻,更(geng)是(shi)為量(liang)子(zi)世(shi)界(jie)(jie)打開了(le)新的(de)大門,不難得知(zhi),以后還將出現(xian)(xian)更(geng)多刷新我們(men)的(de)世(shi)界(jie)(jie)觀(guan)的(de)理(li)論出現(xian)(xian)。
另一方面,隨(sui)著量子逐漸被理解和(he)開發,人們也將更多(duo)地接觸并運用它,只是在未來,仍有頗(po)多(duo)未知(zhi)和(he)挑戰(zhan)在等待(dai)著我(wo)們。