量子技術
編輯量子技術是一個新興的物理學和工程學領域,包括依靠量子力學特性的技術,特別是量子糾纏、量子疊加和量子隧道。量子計算、傳感器、密碼學、模擬、測量和成像都是新興量子技術的例子。量子技術的發展也嚴重影響了既定的領域,如空間探索。
安全通信
編輯量子安全通信是一種在量子計算系統出現時有望實現"量子安全"的方法,它可以打破目前使用肖爾算法的密碼學系統。這些方法包括量子密鑰分配(QKD),這是一種使用糾纏光傳輸信息的方法,其方式使任何對傳輸的攔截對用戶來說都是明顯的。另一種方法是量子隨機數發生器,它能夠產生真正的隨機數,不像非量子算法那樣僅僅模仿隨機性。
量子技術的計算
編輯量子計算機有望在計算領域有許多重要用途,如優化和機器學習。它們最著名的可能是其執行肖爾算法的預期能力,該算法可用于分解大數,是保障數據傳輸安全的一個重要過程。
傳感器
編輯量子傳感器預計將在各種領域有大量的應用,包括定位系統、通信技術、電場和磁場傳感器、重力測量以及地球物理領域的研究,如土木工程和地震學。歷史量子技術領域首次在杰拉德-J-米爾本1997年的書中被概述,隨后喬納森-P-道林和杰拉德-J-米爾本在2003年的文章以及大衛-多伊奇在2003年的文章。許多已有的設備從根本上依賴于量子力學的影響。這些設備包括激光系統、晶體管和半導體設備,以及其他設備,如MRI成像儀。英國國防科技實驗室(DSTL)將這些設備歸為"量子1.0",以區別于它所稱的"量子2.0",它將其定義為一類利用疊加和糾纏效應主動創造、操縱和讀出物質量子狀態的設備。
研究計劃
編輯從2010年起,多國政府建立了探索量子技術的計劃,如英國國家量子技術計劃,創建了四個量子"中心",新加坡的量子技術中心,以及荷蘭的QuTech中心,以開發拓撲量子計算機。2016年,歐盟推出了量子技術旗艦項目,這是一個價值10億歐元、為期10年的巨型項目,規模與早期的歐洲未來和新興技術旗艦項目相似。2018年12月,美國通過了國家量子倡議法案,為量子研究提供了10億美元的年度預算。中國正在建設世界上xxx的量子研究設施,計劃投資760億人民幣(約100億歐元)。印度政府也在5年內投資8000億盧比(約10.2億美元),在其國家量子任務下促進量子技術。在私營部門,大公司已經對量子技術進行了多項投資。谷歌、D-wave系統和加州大學圣巴巴拉分校等機構已經建立了伙伴關系,并投資開發量子技術。
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