分類(lèi): 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(wèn)題：怎么用一句話總結(jié)量子力學(xué)的未來(lái)？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(wú)量，宇宙之內(nèi)無(wú)所不包，沒(méi)有人離得開(kāi)他。＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝我覺(jué)得問(wèn)得很有意思，我甚至一時(shí)語(yǔ)塞。容我說(shuō)說(shuō)量子力學(xué)的歷史，你就知道為什么語(yǔ)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(lái)說(shuō)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(wú)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(lái)，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(wèn)題，或是怎樣將量子力學(xué)與其他物理分支統(tǒng)一起來(lái)的問(wèn)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(méi)用量子力學(xué)。我覺(jué)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(lái)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(jué)得物理上不太靠譜（無(wú)法實(shí)驗(yàn)），而且基本上沒(méi)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(jué)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(guò)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(guò)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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