事件回顾 19世纪末,经典力学和经典电动力学在描述微观系统时的不足越来越明显。量子力学是在20世纪初由普朗克、尼尔斯·玻尔、沃纳·海森堡、薛定" />

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封面新闻丨纪念量子科学诞生120周年


[img]/cehua/xhtml/images/fm/dot.jpg" /> 事件回顾 19世纪末,经典力学和经典电动力学在描述微观系统时的不足越来越明显。量子力学是在20世纪初由普朗克、尼尔斯·玻尔、沃纳·海森堡、薛定谔、沃尔夫冈·泡利、德布罗意、马克斯·玻恩、恩里科·费米、保罗·狄拉克等一大批物理学家共同创立的。通过量子力学的发展人们对物质的结构以及其相互作用的见解被革命化地改变。 阅读全文>> [img]/cehua/xhtml/images/fm/dot.jpg" /> 评论 [img]/cehua/xhtml/images/fm/dot.jpg" /> 相关报道 下好量子科技发展先手棋 何祚麻:量子力学的建立与科技创新的评价体系 ——纪念普朗克创立量子论100周年 科普:量子科技为何成为多国战略布局的重点领域 [img]/cehua/xhtml/images/fm/dot.jpg" /> 大事记 更多封面 [img]/cehua/fmxw/2020-12/10/1059190/images/63ac049f199b4e19b75ddbf869ffe778.jpg" /> 中国“极目”上天,全天候“追捕”引力... [img]/cehua/fmxw/2020-12/09/1058806/images/ac0712bcbfdc42aa91f6331fecf88815.jpg" /> 8848.86米!世界新高度 [img]/cehua/fmxw/2020-12/08/1058184/images/49a222e41f2449f291d95c3f3808cf92.jpg" /> 小心!充电宝被植入木马,可能盗取你的... [img]/cehua/fmxw/2020-12/08/1058192/images/e93e68e2e46941cfa4d1797365962b49.jpg" /> 大雪至,仲冬始,和冬天来场约会吧 来源: 新华社、科技日报、光明日报、昆明理工大学学报等 编辑: 李俊霞 2020-12-14 10:58:59 [img]/cehua/xhtml/images/fm/abstract_one.jpg" /> 2020年12月14日被公认为量子科学诞生120周年纪念日。量子力学发源于20世纪初,是研究物质世界微观粒子运动规律的物理学分支,其相关理论不断获得实验支持,在一百多年里催生了许多重大发明——原子弹、激光、晶体管、核磁共振、全球卫星定位系统等,改变了世界面貌。量子科技的发展具有重大科学意义和战略价值,是一项对传统技术体系产生冲击、进行重构的重大颠覆性技术创新,将引领新一轮科技革命和产业变革方向。 [img]/cehua/xhtml/images/fm/abstract_two.jpg" />

量子力学的建立
1900年的12月14日,普朗克宣布创立了量子论。这是一个划时代的伟大的发现。
量子力学是描写微观物质的一种物理学理论,与相对论一起被认为是现代物理学的两大基本支柱,许多物理学理论和科学如原子物理学、固体物理学、核物理学和粒子物理学以及其它相关的学科都是以量子力学为基础。19世纪末,经典力学和经典电动力学在描述微观系统时的不足越来越明显。量子力学是在20世纪初由普朗克、尼尔斯·玻尔、沃纳·海森堡、薛定谔、沃尔夫冈·泡利、德布罗意、马克斯·玻恩、恩里科·费米、保罗·狄拉克等一大批物理学家共同创立的。通过量子力学的发展人们对物质的结构以及其相互作用的见解被革命化地改变。通过量子力学许多现象才得以真正地被解释,新的、无法直觉想象出来的现象被预言,但是这些现象可以通过量子力学被精确地计算出来,而且后来也获得了非常精确的实验证明。除通过广义相对论描写的引力外,至今所有其它物理基本相互作用均可以在量子力学的框架内描写。>>详情 

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量子力学成为现代技术的基础
量子力学是关于微观物质世界运动规律的理论体系,与相对论一起构成现代物理学的理论基础,而且在化学等学科和许多近代技术中得到广泛应用。
量子力学建立以后,成为整个微观物理学的理论框架,取得一个又一个的成功。比如解释了化学中元素周期表、化学反应、化学键、分子的稳定性等等。
量子力学也在帮助我们理解宇宙。宇宙跨越各种尺度,从最小、最微观的基本粒子到原子分子,再到可以看见的宏观世界,到天体,到整个宇宙。从光到基本粒子,到原子核,到原子、分子以及大量原子构成的凝聚态物质,量子力学都起了重要的作用,也因此成为现代技术的基础。
在微观的尺度上,电磁力和弱相互作用已经统一为电弱相互作用,这是量子场论的成功。>>详情 

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中国科学技术大学展示的“高速量子密钥生产终端”模型 新华社发

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“墨子号”量子科学实验卫星模型 新华社发
量子科技为何成为多国战略布局的重点领域?
量子科技发展具有重大科学意义和战略价值,是一项对传统技术体系产生冲击、进行重构的重大颠覆性技术创新,将引领新一轮科技革命和产业变革方向。

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量子计算实验室科研人员进行激光稳频试验
2018年美国出台了《量子信息科学国家战略纲要》,欧盟于2018年正式启动“量子旗舰计划”,10年计划投入10亿欧元。德国于2018年发布“联邦量子技术计划”,1期投入6.5亿欧元;在新冠肺炎疫情后的经济刺激计划中,特设“量子专项”,再投入20亿欧元。
在量子信息技术中,具有代表性的是量子通信和量子计算。这也是各主要科技大国重点抢占的战略技术高地。>>详情 
新世纪以来我国在量子科学和技术上取得一系列成就
近年来,我国加大了对量子科技的研究投入,技术创新活跃,我国科技工作者在量子科技上奋起直追,取得一批具有国际影响力的重大创新成果,包括量子反常霍尔效应的实验发现、“墨子号”量子科学实验卫星的发射等。

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图为量子反常霍尔效应测量用的低温样品架何样品
什么是量子反常霍尔效应?它的发现有什么重大意义?清华大学副校长、中国科学院院士薛其坤院士介绍,量子反常霍尔效应的美妙之处是不需要任何外加磁场,在零磁场中就可以实现量子霍尔态,更容易应用到人们日常所需的电子器件中。
得益于量子保密通信高度安全性,量子通信在国防、财务和金融专网等领域具有重要应用。

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在西藏阿里观测站,“墨子号”量子科学实验卫星过境,科研人員在做实验。
“墨子号”量子科学实验卫星于2016年8月16日1时40分,在酒泉用长征二号丁运载火箭成功发射升空。此次发射任务的圆满成功,标志着我国空间科学研究又迈出重要一步。2017年1月18日,“墨子号”量子科学实验卫星圆满完成了4个月的在轨测试任务。“墨子号”量子卫星圆满实现预定的全部三大科学目标,取得了千公里级星地量子纠缠分发、高速量子密钥分发、量子隐形传态等重要成果,为我国在未来继续引领世界量子通信技术发展和空间尺度量子物理基本问题检验前沿研究奠定了坚实的科学与技术基础。>>详情 
2020年12月4日,中国科学技术大学潘建伟、陆朝阳等组成的研究团队,与中科院上海微系统所、国家并行计算机工程技术研究中心合作,构建了76个光子的量子计算原型机“九章”,实现了具有实用前景的“高斯玻色取样”任务的快速求解。据现有理论,该量子计算系统处理高斯玻色取样的速度比目前最快的超级计算机快一百万亿倍,即“九章”一分钟完成的任务,超级计算机需要一亿年。其速度也等效地比去年谷歌发布的53个超导比特量子计算原型机“悬铃木”快一百亿倍。这一成果使得我国成功达到了量子计算研究的第一个里程碑:量子计算优越性。>>详情

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