《未來中國》“墨子號”首席科學家潘建偉引領科技前沿

近年來，每當遇到難題，大家習慣性地說“遇事不決、量子力學，解釋不通、平行時空”。量子力學一度成爲了科幻的代名詞，深奧又神秘。量子在微觀世界中展現出反常識、反邏輯的疊加狀態，甚至還表現出詭異的糾纏和干涉，限制了人類的理解和想象。

如今，量子科技早已廣泛應用，顛覆了人類的生活。從手機中含有的芯片、晶體管、巨磁阻、發光二極管到醫療中使用的核磁共振，都含有量子技術。可以說沒有量子力學的建立，就沒有信息科技的發展。作爲世界前沿技術，量子科技成爲事關國家命運的重大戰略，也將深刻地影響世界未來的發展方向。到底什麼是量子力學？普通人如何自學量子力學？人類的生活和社會生產將因量子科技發生怎樣的改變？

本期《未來中國》聚焦量子世界，邀請到中國科學院院士、中科院量子信息與量子科技創新研究院院長、中國科學技術大學常務副校長潘建偉院士，介紹我國量子科技的發展與突破。更有科學青年團成員從不同角度引入量子概念、科普量子實驗、展示量子技術。

實現量子優越性 潘建偉院士引領量子研究重大飛躍

2016年，全球首顆量子科學實驗衛星“墨子號”順利發射，圓滿完成量子密鑰分發等三大科學目標，刷新了我國在量子通信領域研究的國際地位。“墨子號”量子科學實驗衛星的建造與命名，對量子科技研究有何意義？

2001年，留學深造的潘建偉學成歸國，克服重重障礙組建了我國第一個量子實驗室，帶領中國量子夢之隊先後研發“墨子號”量子衛星，“九章號”、“祖沖之號”量子計算機，使中國崛起成爲了國際量子科研版圖上的重要力量。

對於中國的量子科技發展，潘院士自豪地表示我國不僅在量子通信方面處於領跑階段，而且在量子計算中的“光量子計算”、“超導計算”等方面實現了“量子計算優越性”。雖然未來仍面臨很多困難和挑戰，但是希望我們能夠保持世界最前列，建成科技強國。同時，潘院士表示國際合作和國際交流很重要，因爲科學研究解決的問題是全人類發展的問題，只有以開放的態度與國際學者共同努力，才能使科技造福人類。

談及從事量子物理研究，潘院士稱愛因斯坦的成就不僅是相對論，他提出“光量子”概念並花費大量時間研究量子力學，試圖爲科學找到一條更好的道路，自己其實一直在追隨物理學家愛因斯坦的腳步。

關於如何才能成爲真正的科學大國，潘院士表示，“科學想要做得好，需要一定的人文氛圍”。從國外留學回來的潘院士對奧地利的人文氛圍感觸頗深。他回想起當地牧民晚上放牧回來唱歌彈琴，生活相當從容，甚至有個農莊的老太太說曾讀過他的文章。潘院士認爲科學研究是個持續的過程，並非一兩年就有結果，所以做研究也可以從容一點。而且通過科普引起大家對科學的興趣是非常重要的，這樣科學發展比較快。在談及如何學習量子力學的時候，潘院士認爲量子力學作爲很多學科的支柱，小孩應該從小學習；而成年人學習量子力學，更多的可以改變處理事情的態度，這個世界並不是黑白分明的，很多事情並不是絕對的。

沒人真正懂量子力學 科學青年團揭秘真實的量子科學

實踐是檢驗真理的唯一標準。美國康奈爾大學物理化學博士包坤在節目上引入了物理界著名“恐怖實驗”，這個實驗不僅解釋了光的波粒二象性，還打開了量子世界的大門。光究竟是波還是粒子？在宏觀世界裡，波和粒子是兩種截然不同的物質。但是實驗顯示一束光穿過兩條縫隙後既有可能呈現波的特性，又有可能呈現粒子的特性，那麼當實驗加入攝像頭觀察會有怎樣的發現呢？

脫口秀新人、中山大學軟件工程專業的張駿現場科普量子科技產品。生活中常見的“量子水杯”“量子保健品”，真的可信嗎？他表示凡是名字帶“量子”的產品大多是拿高科技當幌子，因爲真正的技術不會拿“量子”當噱頭。而網上傳播火熱的“量子波動速讀課”更是拿“量子”大做文章，實則沒有任何科學依據。那麼，我們所說的量子科技究竟運用在了哪些方面呢？

想要幾分鐘之內講清楚量子計算很難，即將畢業於中科大數學系的楊昊辰則巧妙地將量子計算機比喻成量子男友，那麼理想男友和量子計算機哪個更難實現？量子好比女朋友的心情，經常表現出疊加、糾纏和干涉等狀態。對於這一問題，經典男友像經典計算機一樣花費很長時間才能處理，而掌握量子計算的男友如何處理呢？量子計算機的優勢體現在哪裡？

手機密碼一定能被破解？科技公司創始人、沃頓商學院MBA碩士靳宇辰表示傳統的加密算法目前還是較爲安全，但是理論上沒有不能破譯的密碼。加密技術和破譯技術之間如何博弈？量子密鑰對信息的安全性有大幅度地提升，未來量子加密技術能否爲通信安全保駕護航？

7月13日22:00東方衛視《未來中國》，中國科學院院士潘建偉、科學引薦人陳辰和科學青年團學霸張駿、包坤、楊昊辰、靳宇辰、張佳偉、白宇鵬，與你一起走進量子世界。