Adivinación con tecnología cuántica

En las últimas dos décadas, la tecnología cuántica ha logrado enormes avances y ha pasado gradualmente de experimentos en la investigación de la física cuántica a aplicaciones industriales interdisciplinarias. La tecnología cuántica actual se puede dividir a grandes rasgos en los siguientes cuatro campos:

A. Comunicación cuántica, que utiliza estados cuánticos para codificar, transmitir, procesar y decodificar información, especialmente el uso de estados cuánticos (estados de fotón único y entrelazamiento). estado) para distribuir claves cuánticas;

B. La computación cuántica utiliza las propiedades de superposición de los estados cuánticos de sistemas de múltiples bits para diseñar algoritmos cuánticos paralelos razonables e implementarlos a través de sistemas físicos apropiados (computación cuántica generalizada);

C. La simulación cuántica, partiendo de la premisa de que las computadoras cuánticas generales no pueden lograrlo, utiliza sistemas cuánticos a pequeña escala que pueden controlarse bien en esta etapa para demostrar algunos fenómenos físicos que son difíciles de lograr en otros sistemas ( computación cuántica especial);

D. La detección y medición cuántica utiliza la alta sensibilidad del estado del sistema cuántico al entorno para detectar parámetros específicos de nuestro interés con alta sensibilidad.

Las aplicaciones actuales de la tecnología cuántica son diferentes de las primeras aplicaciones de la mecánica cuántica (como los láseres). Utiliza propiedades cuánticas como la superposición, el entrelazamiento y la compresión para adquirir, procesar y transmitir información. La energía necesaria para abordar algunos problemas de esta manera supera con creces los medios tradicionales. Las principales ventajas de la tecnología cuántica provienen principalmente de las siguientes características de los sistemas cuánticos:

Una especie de superposición cuántica, es decir, el estado cuántico del sistema cuántico puede ser una superposición de diferentes estados cuánticos, lo que puede hacer que el procesamiento de información cuántica sea más eficiente que el procesamiento de información clásico que tiene un mayor potencial;

B. El entrelazamiento cuántico es un fenómeno en el que las partículas interactúan en un sistema compuesto por dos o más partículas, aunque estas partículas pueden estar separadas. espacio . Esta propiedad de correlación de múltiples partículas podría usarse para el cifrado cuántico, la teletransportación de largo alcance y la mejora de la sensibilidad de la detección cuántica.

cLo cuántico no se puede clonar, es decir, es imposible copiar con precisión cualquier estado cuántico desconocido en la mecánica cuántica, lo que en principio garantiza la seguridad absoluta de la comunicación cuántica;

D. , se pueden fabricar dispositivos cuánticos al nivel nanométrico, lo que puede mejorar enormemente la resolución espacial de los sensores cuánticos.