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發(fā)布時間:2023-02-06 10:10:48 信息來源: 閱讀次數(shù): 10478 次
石器時代、銅器時代、鐵器時代,,蒸汽時代,、電氣時代,到今天的信息時代,人類科學技術(shù)的進步定義了時代的發(fā)展及其人類的生活方式。
信息時代通常也是指計算機時代或數(shù)字時代,它指在現(xiàn)時代,,個人都有能力去自由傳遞信息,以及適時獲取信息的這種特征,,這在過去是難以想象的,,它和計算機及其數(shù)字科技密切相關(guān),它從工業(yè)化革命的傳統(tǒng)工業(yè)經(jīng)濟轉(zhuǎn)變?yōu)橐孕畔⒐芾頌橹鞯闹R經(jīng)濟,,亦即信息化社會,。
信息時代從電氣時代的電子與原子的電氣設(shè)備時代脫穎而出,從最初的體積龐大,、低效能的電子管計算機,,到現(xiàn)在的隨身攜帶的多功能、智能型晶體管計算機,,再到不久的將來的能力強大的量子計算機,。這些科技成就離不開量子物理學的應(yīng)用。正是因為有了量子物理學,,我們才有了今天所精密制造的從晶體管,、激光器、太陽能電池,、到如今的計算機等,。
現(xiàn)代信息時代離不開計算機,更準確地說,,離不開里邊的芯片,。別小看這個小小的芯片,里邊裝滿了量子物理,。離開了它,,如果不能自主設(shè)計制造創(chuàng)新,任何國家,,無論大小與窮富,無“強”可言,,只得乖乖地聽人擺布,。
一個國家如果需要在量子技術(shù)領(lǐng)域有所發(fā)展,,將要求人們對量子的認知有廣泛的素養(yǎng),需要這樣素養(yǎng)的廣泛性與多樣性,,作為其競爭優(yōu)勢的來源,。這就如一個國家的足球水平,離開了足球普及的廣泛性與多樣性,,勢必談不上足球的競爭優(yōu)勢,。
如今,新的量子技術(shù)革命可能再次使人類實現(xiàn)技術(shù)飛躍,,這一次的技術(shù)飛躍卻與量子的違反直覺的特性相關(guān),,譬如離異的量子可以高度地相關(guān)或“糾纏”。得益于這些特性,,應(yīng)用于創(chuàng)建可視化和操縱量子糾纏的新一代工具,,我們很快就將看到在傳感、通信和計算領(lǐng)域的一場革命,。
這場量子技術(shù)革命將與我們息息相關(guān),。所以,量子物理將不應(yīng)該再僅僅是呆在科學家的所謂神圣高貴的殿堂里,,理應(yīng)走進千家萬戶,,大力加強量子物理的普及教育,揭開其神圣面紗,。你可能需要多認知點量子知識,,多有一點量子素養(yǎng)。也許在將來,,你會不那么被動,。
什么是量子素養(yǎng)?就如一個人的聽,、說,、讀、寫的能力被定義為能夠理解一種語言的樸素的認知能力,,量子素養(yǎng)意味著具有聽,、說、讀,、寫的理解物理世界語言的樸素的認知能力,。
如何讓許多人具有這樣一定的量子素養(yǎng)?量子力學的傳統(tǒng)課程往往要求具有經(jīng)典力學,、電磁學,、統(tǒng)計力學、現(xiàn)代物理學,、微分方程,、線性代數(shù)等的背景知識,。即便配備了種種這些教育工具,也面臨著必須將能量子抽象理論應(yīng)用于現(xiàn)實世界系統(tǒng)的挑戰(zhàn),。但是,,這種抽象不應(yīng)該成為一種障礙。量子力學是一門精妙有序的理論,,具有一組精確定義的,、可以預(yù)測世界的假設(shè)和原理。
這些假設(shè)和原理,,是可以認知的,。理想地來說,如果我們一開始有點量子力學的這些概念素養(yǎng),,再學傳統(tǒng)力學,,那么就會覺得一切都是那么自然,量子力學沒什么值得奇怪的地方,,世界本來就是如此,。如果能夠盡量地多一些、或從年輕開始就有些量子素養(yǎng),,知道點量子力學的基本狀態(tài)及其“怪異”是什么的,,從而就不會那么大驚小怪。
可以相信,,精通這種語言對于將來的科技開發(fā)人員和計算機科學而言,,將成為必不可少的技能。隨著量子物理學定律在現(xiàn)代技術(shù)中發(fā)揮越來越大的作用,,作為一個研發(fā)經(jīng)理,、首席執(zhí)行官、或政策制定者也好,,將可能需要熟悉這種理論的主要概念,。
擁有一個共同的語言與概念,對于推進一種技術(shù)革命,,具有重要作用,,將使科學技術(shù)中的不同鏈條有機而有效地協(xié)調(diào)在一起。在這個鏈條的最上游端,,是許多受過專門訓練的量子科學家,,他們需要努力成為量子領(lǐng)域的佼佼者,以帶領(lǐng)與促進量子科技行業(yè)的成熟發(fā)展,。
但這些量子科學家又不是全能的,,隨著行業(yè)的成熟,量子科學家的工作成果將轉(zhuǎn)移給為實際應(yīng)用的供應(yīng)商和制造商,為量子科技提供越來越適合的設(shè)備,。就像今天的數(shù)字程序開發(fā)人員,,不需要了解半導體具體理論來完成其工作一樣。將來的量子科技人員不一定是量子物理學家,,但需要具有一定的、與量子物理理論細節(jié)分開的量子素養(yǎng),。
這是每一種科學技術(shù)革命提高功效的自然步驟,,也是一種科技行業(yè)成熟的標志。這樣的過渡與聯(lián)系又將可能拓展出新的領(lǐng)域,,使更廣泛的科技領(lǐng)域參與到量子技術(shù)革命中來,。
所以,重要的是,,需要有更多的人具有一些量子素養(yǎng),,將這種量子素養(yǎng)擴展到一個新的層面,這是將來量子科技人員重要的組成部分,。這種開放,、包容、多元,、多代,、混合性的量子科技人力層次所發(fā)出的不同聲音、所作出的不同貢獻,,將匯成一股強大的能量,,構(gòu)建量子生態(tài)系統(tǒng)、推動量子科技創(chuàng)新,。