一些新的量子技术目前已经商业化,或接近商业化。比如,复杂原子钟技术将很快被使用在通讯网络中来做信号同步。加密量子通讯系统也在银行业中得到了实际应用。 量子传感器和量子成像技术离大规模商业化也不再遥远,按目前的进展看,大约还需要5-10年。量子计算机可能是目前离商业化最远的,需要10-15年,甚至更久,才能看见其商业化运用的前景。
全球投资状况 - 中国正在量子科学和技术领域投入大量的资源。 - 美国则拥有全球最优秀的科研基础,但在实用化方面做得还不够。 - 欧盟刚刚发表了其量子计划,准备于2018年在“地平线2020”(Horizon 2020)创新框架下,启动量子技术研发旗舰计划。 - 其他国家如新加坡、澳大利亚、加拿大等,也纷纷投资建立了各自的量子技术研发中心。 以下是2016年5月在欧洲量子技术研发旗舰计划启动会议上,由荷兰政府所做的全球研发投入数据统计:
全球量子技术研发概况 量子技术目前还处于早期阶段,虽然量子通讯和量子钟技术已相对成熟,也有不少产品已经成功商业化。 量子传感和成像系统的性能可能在几年内就会出现大幅提升,目前市场上已经有了一些早期产品和服务。 量子计算机是离市场最远的,其商业化预计还需要十年以上的时间。
全球各主要国家在量子技术研发领域排名情况 在过去五年中,多国政府开始在量子科学研究领域加大投入,以抢占先机。英国政府于2013年启动的为期五年的2.7亿英镑(合23亿人民币)投资,是目前启动最早、也是金额最大的项目。 2015年,荷兰代尔夫特大学与微软合作,启动了耗资1.35亿美元的量子项目。 2016年,美国扩大了其量子技术研发规模,白宫也发表了报告称将协助研发资源的分配。 中国正在投资一个2000公里长的量子通讯网络,而且再2016年8月发射了首颗量子通讯卫星“墨子”号。与此同时,加拿大、澳大利亚、日本、韩国等,也都在加大对量子技术研发的投入。 量子成像 现代文明离不开成像技术,但是大多数照片只能捕捉可见光波段的信息,并且只能产生二维图像。相反,现实世界是三维的,物体发射和反射的电磁波信息覆盖整个电磁波段,从无线电波到可见光再到伽马射线。在量子科学的推动下,成像技术将迎来新一轮革命。 量子相机可以拍摄3D照片,甚至可以捕捉到位于相机视野之外,但正向相机运动的物体发出的信号。这种“隔山有眼”式的技术不仅对无人驾驶汽车非常重要,也在医疗、军事、公共安全、交通和制造业领域有广阔的用武之地。 穿透障碍物成像 什么是量子成像? 基于量子物理原理制造的相机不仅在性能上超越经典相机,而且能够实现传统相机无法实现的功能。量子成像技术可以分为两大类: 1、基于单光子雪崩探测器的成像技术,该技术可以在短曝光时间内有效探测单光子,从而实现3D成像、绕墙成像和非可见光波段成像。 2、利用量子效应提高感光能力的成像技术,该技术可以拍摄出比传统相机对比度更高的照片,并将照片中的噪声降低到比经典物理学设定的理论下限还要低的程度。 不过,量子成像技术并非只能处理电磁波。目前,基于量子力学制造的高灵敏度重力传感器,可以通过探测不同区域重力场的细微变化以对地下成像,获得石油蕴藏区域、地下空穴和地下管网的信息。 量子成像技术可提供的功能 ? 3D成像 (责任编辑:本港台直播) |