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  • 1 # 飛賊克斯和康德馬特

    回答這個問題,要看如何定義“量子”。

    原則上,一切微觀粒子,都具有量子行為。那麼,我們對微觀粒子的探測和操控,就是量子世界的實現。不管你是有準備還是沒準備,量子時代其實已經來了。

    我們現在用的電腦、手機、pad等等電子產品,用到了大量的半導體晶片。而對半導體的理解、研究和應用,實際上離不開量子力學。量子力學告訴我們,電子屬於費米子,服從費米-狄拉克統計,根據泡利不相容原理,兩個電子無法處於同一狀態。這意味著,固體材料中大量的電子是不會一起凝聚態到最低能量狀態的,而是因為量子行為分佈在不同的“能帶”中,處於能帶最高的電子具有最強的動能,也是材料導電的基本載體。半導體正是因為能帶最高的電子數目極其有限,因此容易對其實現操控。例如半導體PN接面就是一個量子開關,控制偏置電壓方向就可以讓電子透過或不透過。而LED更是半導體量子行為的體現,發光主要來自於電子-空穴對的湮滅效應,即電子能量轉化成了光子。可以說,如果沒有量子的概念,就不會有今天半導體稱霸的資訊時代,因此說如今已然是量子時代,一點都不為過。

    如果樓主說的量子,指的是時下比較熱的“量子通訊”、“量子計算機”、“量子模擬”等,那麼這些技術距離大規模應用還是比較遠。不過,小型的量子計算機原型機已經誕生了,國內外目前已紛紛上線量子計算雲平臺,大家可以足不出戶,就可以在網上玩量子模擬計算。有人樂觀估計,真正可實用化的量子計算機在未來10-20年就能實現,大家可以拭目以待。

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