¿Ha aparecido ya la tecnología cuántica en nuestras vidas?
Hoy en día, las opiniones de Einstein parecen mejores que lo que la gente escuchó hace un siglo cuando puso un pie por primera vez en la mecánica cuántica. campo más amplio.
Cuanto más perfecta es la mecánica cuántica en matemáticas, más parece que nuestros instintos son tan toscos.
La gente tiene que admitir que, aunque todavía parezca extraño y extraño, la mecánica cuántica ha traído muchos inventos revolucionarios a la humanidad en los últimos 100 años.
1. Cuántico extraño, no transistor extraño
Lo primero que hay que agradecer por la aparición de los transistores es la mecánica cuántica. Fueron avances en la investigación fundamental de la mecánica cuántica los que permitieron al investigador de la Universidad de Stanford Eugene Wagner y al estudiante Friedrich Seitz descubrir en 1930 las propiedades de los semiconductores: que son a la vez conductores y aislantes.
Aplicar voltaje al transistor puede realizar la función de la puerta y controlar el encendido y apagado de la corriente en el tubo. Utilizando este principio, se puede lograr la codificación de la información, de modo que se pueda escribir el lenguaje de 1 y 0 para operarlos.
2. Aplicación de la mecánica cuántica en relojes y relojes.
Como persona normal, normalmente no te importa si tu reloj va medio minuto más rápido o diez segundos más lento. Sin embargo, si usted es responsable de la hora de un país, como el Observatorio Meteorológico Naval de EE. UU., no se permite un error de medio minuto o medio segundo.
Afortunadamente, estas importantes unidades organizativas pueden confiar en relojes atómicos para mantener la hora exacta. Estos relojes atómicos son más precisos que todos los relojes anteriores.
Para estos relojes atómicos extremadamente precisos, el mayor enemigo que causa errores es el ruido cuántico. Reducen la capacidad de los relojes atómicos para medir las vibraciones atómicas. La magnitud del ruido cuántico ahora puede suprimirse ajustando los niveles de energía de los átomos de cesio y aplicando la mecánica cuántica.
3. La batalla por la criptografía cuántica es invencible.
La criptografía se utiliza ampliamente en los campos militar y comercial, y la criptografía cuántica, que se basa en algunas propiedades peculiares de sustancias microscópicas, está recibiendo cada vez más atención por parte de estas instituciones.
Se trata de un nuevo método de transmisión de información basado en el estado de polarización de un solo fotón que utiliza el efecto de entrelazamiento cuántico. Su seguridad radica en que cada vez que alguien irrumpe en la red de transmisión, el haz de fotones se desordenará, y los detectores de cada nodo señalarán el aumento en los niveles de error, emitiendo así una alerta de ataque, el emisor y el receptor también seleccionarán aleatoriamente un; valor clave Se comparan los subconjuntos y, solo si todos coinciden, se puede considerar que nadie está escuchando a escondidas. En otras palabras, sería imposible para un hacker entrar en un sistema cuántico sin dejar rastro de interferencia, porque el mero hecho de intentar decodificarlo provocaría que el sistema criptográfico cuántico cambiara de estado.
4. Generador de números aleatorios: los “dados cuánticos” de Dios
La verdadera aleatoriedad sólo existe a nivel cuántico. En el mundo cuántico todo es absolutamente impredecible.
Precisamente por esta imprevisibilidad, investigadores del Instituto de Física Óptica de la Universidad Max Planck han creado un "dado cuántico".
El ruido cuántico se genera creando fluctuaciones en el vacío, y luego se mide el nivel aleatorio generado por el ruido, obteniendo así números aleatorios verdaderos que pueden usarse para cifrar información, pronóstico del tiempo, etc.
Cabe mencionar que este tipo de dados se instala en un chip de estado sólido y puede satisfacer una variedad de necesidades de uso diferentes.
La aplicación de la mecánica cuántica y su tecnología ha aportado logros valiosos a las personas en los últimos años, pero hará mayores contribuciones a la humanidad en el futuro.