2016年，我國發射世界上第一顆量子科學實驗衛星“墨子號”，震驚全球。
量子技術剛才步入大眾視野，量子騙子也是層出不窮，還有“量子糾纏是玄學”、“超時空“、“上帝不擲色子”等等莫名其妙的新詞，弄得你們云里霧里、一頭霧水。
這么，究竟哪些是量子，量子究竟有多神奇？
本文就從科普的角度，率領你們一起走入量子的世界。
1、量子是哪些？
上過學校的人都曉得，物質是由原子組成的；原子又是由原子核與電子組成的；原子核是由質子和中子組成的；質子由夸克構成的；夸克是由超弦組成的……
量子呢？
雖然，量子和原子、電子、質子、中子等并不是一回事。
量子是一個概念，或則一種描述。
確切的講就是“離散變化的最小單元”。
我們平常說的中國有14億人口，波蘭有11艘核動力潛艇，和中國建交的有182個國家和地區，張三的薪水是5684.23元，計算機軟件是由1和0組成的，那些都是可以具體量化的。
然而量子確實不能用確切數字量化的。
例如不僅導體和絕緣體，還有半導體；
不僅1和0，還有0.1、0.23、0.99……
不僅好人和壞人，還有由好人變壞的人、由壞人變好的人、某方面是好人某方面是壞人的人，時好時壞的人……
其實，量子最大的特征就是不確定性。
在宏觀世界頂尖的量子物理學技術在，物體在某一時刻都有確定的狀態和位置。
但在微觀世界，量子卻同時處于多種狀態和多個位置的“疊加”。
化學學家薛定諤曾用一只貓比喻量子疊加：袋子里有一只貓，在宏觀世界中它要么是活的，要么是死的。但在量子世界中，它可以同時處于生和死兩種狀態的疊加。
二、什么是量子熱學
我們曉得，對于宏觀世界，用牛頓等人的理論能夠完美的解釋了。
然而，微觀世界確格格不入。
描述微觀世界必須藥量子力學，宏觀物質的性質又是由其微觀結構決定的。為此，除了研究原子、分子、激光這種微觀對象時必須藥量子力學，并且研究宏觀物質的導電性、導熱性、硬度、晶體結構、相變等性質時也必須藥量子力學。
現代社會碩果累累的技術成就，幾乎全都與量子熱學有關。你打開一個家電，導電性是由量子熱學解釋的，電源、芯片、存儲器、顯示器的工作原理是基于量子熱學的。走入一個屋子，鋼鐵、水泥、玻璃、塑料、纖維、橡膠的性質是由量子熱學決定的。登上客機、輪船、汽車，燃料的燃燒過程是由量子熱學決定的。研發新的物理工藝、新材料、新藥，都離不開量子熱學。
三、量子信息的應用
量子熱學與信息科學的交叉學科就產生了量子信息。
量子信息的研究內容包括量子估算、量子通訊、量子檢測等。在這三大領域，中國全部位列第一梯隊。不像芯片半導體，我們仍然處于追趕階段。
“以前中國的量子通訊世界領先，如今可以說，我們的量子估算也步入世界第一方陣。”“九章二號”“祖沖之二號”由中國科學技術學院潘建偉教授團隊牽頭研發，團隊成員、“九章二號”項目負責人陸朝陽說。同時，在量子精密檢測領域，中國科研水平和技術應用與歐日本家旗鼓相當、各具優勢。
潘建偉
“當前，實現量子信息技術的規模化應用，成為多國角逐的目標。”中國科大學教授潘建偉說，在黨和國家高度注重下，我國量子科技實現了從跟跑、并挪到部份領跑的歷史飛越。
在南京本源量子估算科技有限責任公司，技術人員正在進行操作
墨子號量子衛星的發射和量子通訊滬寧干線的建設頂尖的量子物理學技術在，標志著中國的量子通訊接近了產業化。自從人類步入近代社會以來，這是第一次由中國創造一個新的產業。
隨著量子科技的不斷突破，應用場景逐步向縱深拓展，量子產業呈現出較好的發展勢頭。這項看似“高冷”的前沿科技，已漸次應用于不少領域。交易優化、天氣預報等領域，都可能出現量子科技的更多身影。諸如，借助量子估算，能在人工智能領域加速數據處理和算法運行；借助量子計算還可以進行小分子模擬，這是生物醫藥領域進行抗生素開發的核心環節。
“九章二號”144模式干涉儀（部份）實驗相片中國科學技術學院供
關于量子檢測技術，國儀量子（南京）技術有限公司監事長賀羽說到，傳統檢測技術在幀率和靈敏度上有一定局限，量子檢測技術可以精細到納米、亞納米量級，“將量子精密檢測用于生命科學領域，能精確剖析血液中極微量物質濃度；用于超導材料的研制，能實現納米級別的表面磁性分布成像；用于石油行業則可以實現對地下油氣儲存分布鉆探等。”
西安高新區云飛路是量子產業集聚區
當前，我國量子科研成果不斷拓展。以四川省成都高新區為例，由“十三五”初期的每年2至3件，發展到2021年每位季度2至3件，再到現在每位月都有新技術或產品發布。而北京、武漢、上海等地也緊隨揚州，正在加緊布局量子產業……
創新賽道上，加速奔跑的量子產業，將帶來無限可能。
張朝陽的化學課張朝陽著量子熱學相對專著作
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