第二十一期知“数”达“理”辅导会:量子信息科技的发展与展望

“量子科技没那么玄乎,咱手机、电脑里都藏着它的身影!”11月6日下午,第二十一期知“数”达“理”辅导会在嘉鱼基地“一站式”学生社区举行。基础科学部金芳洲老师结合自身深厚的量子领域研究背景,以“量子信息科技的发展与展望”为题,为同学们带来一场兼具学术深度与科普温度的专题讲座。
金芳洲首先带领同学们回顾了波澜壮阔的科技发展史,并指出,每一次工业革命的浪潮之巅,都屹立着物理学的伟大丰碑。第一次工业革命中,牛顿创立的微积分与万有引力定律为经典物理学奠定基石,为瓦特改良蒸汽机提供理论支撑。第二次工业革命则以电气技术为核心,麦克斯韦、安培等科学家建立的电磁理论体系直接催生了发电机、电话等划时代发明。而第三次工业革命的曙光,正源于19世纪末经典物理学天空上那“两朵著名的乌云”,对这些问题的探索最终催生了现代物理学的两大支柱,量子力学与相对论。
“量子力学可不是遥不可及的空谈!”金芳洲用同学们熟悉的例子生动阐释,“我们日常使用的手机,其核心芯片中的晶体管,工作原理正是基于量子力学。据统计,全球约有三分之一的经济产出,其底层技术都与量子理论密切相关。”
谈及当前信息技术发展的瓶颈,金芳洲深入浅出地解读了著名的“摩尔定律”及其当代困境。他指出,最先进的芯片制程已推进至2纳米级别,十分接近原子尺度,在此尺度下量子隧穿效应将导致晶体管失效,传统技术路径难以为继。他强调,量子计算机凭借“量子叠加”与“量子纠缠”等独特原理,能够实现指数级加速的并行计算,正成为打破现有技术僵局的关键钥匙。
“特别令人振奋的是,咱们中国在量子科技领域已实现从‘跟跑’到‘并跑’,甚至在部分方向‘领跑’的跨越式发展!”金芳洲满怀自豪地介绍道。在量子通信方面,我国已成功建成“京沪干线”量子保密通信骨干网,并发射了全球首颗量子科学实验卫星“墨子号”。在量子计算领域,我国研制的“九章”“祖冲之号”等量子计算原型机性能已达国际先进水平。同时,量子传感技术也在医疗成像、资源勘探等民生领域逐步走向实际应用。
讲座尾声,金芳洲鼓励同学们,基础科学是所有技术进步的根源活水。量子科技这片充满无限可能的未来疆域,正迫切需要更多富有好奇心与创造力的年轻力量加入。希望大家始终保持对未知的探索热情,勇于挑战科学前沿。
本场讲座内容翔实、脉络清晰,现场互动积极,掌声不断。同学们纷纷表示,讲座不仅揭开了量子科技的神秘面纱,更激发了深入探究物理学的浓厚兴趣。
教工通讯员 余意鑫
编辑 赵颖