量子理论的应用技术有哪些

结合量子理论的应用技术

微型电脑的芯片上有一个东西，这个东西小到要用显微镜才能看见，却拥有电脑的计算能力，而且可以通过光和声音移动，这就是量子技术。量子技术领域目前存在量子通信和量子计算两个极具发展前景的子领域。

量子通信是指利用量子纠缠效应进行信息传递的一种新型的通讯方式。量子通信主要基于量子纠缠态的理论，使用量子隐形传态(传输)的方式实现信息传递。根据实验验证，具有纠缠态的两个粒子无论相距多远，只要一个发生变化，另外一个也会瞬间发生变化，利用这个特性便可实现光量子通信。

量子计算是一种遵循量子力学规律调控量子信息单元进行计算的新型计算模式。量子力学态叠加原理使得量子信息单元的状态可以处于多种可能性的叠加状态，从而导致量子信息处理从效率上相比于经典信息处理具有更大潜力。普通计算机中的2位寄存器在某一时间仅能存储4个二进制数，而量子计算机中的2位量子位寄存器可同时存储这四种状态的叠加状态。随着量子比特数目的增加，对于n个量子比特而言，量子信息可以处于2种可能状态的叠加，配合量子力学演化的并行性，可以展现比传统计算机更快的处理速度。

市场初步成熟，应用前景广阔

目前量子通信领域理论和实现 方法 已取得突破性进展，我国在理论和实践上均走在世界前列。我国政府和相关管理部门对发展自主量子科学技术十分重视，为量子通信技术基础和工程化研究提供了有力的政策和财力支持。以上为我们加快实用化量子通信技术研究，占领信息技术前沿领域制高点，实现通信装备的跨越发展提供了千载难逢的历史机遇。

短期来看，国内量子通信市场规模在100-130亿元左右;长期来看，市场规模将超过千亿，前景十分广阔。目前，量子通信运用较为成熟的领域为金融、国防、政务。在金融领域，工行于2015年2月成功应用量子通信技术实现了北京分行电子档案信息在同城间的加密传输，成为量子通信在国内银行业首次成功应用的标志。预计到2020年，国内量子通信市场规模达到210亿元。

通信方式绝对安全，计算能力指数型提升

量子通信具有传统通信方式所不具备的绝对安全特性，不但在国家安全、金融等信息安全领域有着重大的应用价值和前景，而且逐渐走进人们的日常生活。未来，有望建立广域严格安全通信专网，在广域通信密钥生成与分发系统的支撑下，在广域网范围内，任意两用户之间可以实现量子密钥逐比特加密通信，从而构成具有严格安全性能的广域通信网络。

量子计算将使当前计算能力实现指数级的提升，量子位数越多，功能越强大。“RSA”是目前最有影响力的公钥加密算法，它能够抵抗到目前为止已知的绝大多数密码攻击。对于密级较高的1024位二进制RSA密码，用当前最强大的计算机进行解除，需要300万年的时间，如果未来能研发出1024量子比特的量子计算机，则只需几天的时间就可以解除。

要知道当前量子科技主要应用于量子计算、量子通信和量子测量三大领域。而这些这些都属于前沿科技领域，下面一起来做些相关了解。
量子计算：与传统的计算不同，量子计算能视线算量质的飞跃。目前人们的生活离不开电脑计算，在未来的量子计算一旦取得进展，将应用在人工智能、量子信息、集成电路、生命健康、脑科学、生物育种、空天科技、深地深海等前沿领域，实施一批具有前瞻性、战略性的国家重大科技项目。
量子通信：在信息传输方面，具有高安全性，无法被窃听。量子通信，是基于量子力学原理保证信息或密钥传输的安全性。量子通信的发展将对信息安全和通信网络等领域产生重大变革和影响。目前主要应用于在对保密要求高的党政军和金融系统；据预计，国内量子通信的整体市场规模，在2019 年达到325亿元，同比增长19%。目前国内量子通信的研究实力处于全球领先地位，具有话语权；同时国内已建成“一主多地”的量子通信政务广域网，形成完整的产业链。
量子测量：使得测量精度的显著提升。其是基于微观粒子系统及其量子态的精密测量，完成被测系统物理量的执行变换和信息输出，与传统测量技术相比，其在测量精度、灵敏度和稳定性等方面具有明显的优势。其主要包括五个方向，分别为时间基准、惯性测量、重力测量、磁场测量及目标识别，目前主要应用于基础科研、空间探测、生物医疗、地质勘测、灾害预防等领域。
前沿技术是指高技术领域中具有前瞻性、先导性和探索性的重大技术，是未来高技术更新换代和新兴产业发展的重要基础，是国家高技术创新能力的综合体现。我国下一步准备在十四五高新技术发展的规划布局上，科技部将按照加快形成新发展格局的战略要求，着力来解决高质量发展需要与科技创新能力不足的矛盾。加强前瞻部署和大力发展以智能技术和量子技术为特征的新一代高新技术，打造我国高新技术的先发优势。
在信息化持续高速发展的现状下，普通计算方式越来越跟不上发展需求，在科技发展的一线中，量子领域无疑是最有潜力的一个领域。

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