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量子科学指的范围
时间:2024-12-23 19:20:48
答案

量子科学,主要指的是量子信息科学,它融合了量子力学与信息学,形成了一门新兴的边缘学科。这一领域的研究,不仅涉及量子光学、量子电动力学、量子信息论和量子电子学等基础理论,还涵盖了计算机科学、通信科学、激光科学与技术、光电子科学与技术、原子光学与原子制版技术、生物光子学与生物光子技术以及固体物理学和半导体物理学等众多应用领域。通过光子(场量子)和电子(实物粒子)作为信息和能量的载体,量子科学致力于研究量子信息的产生、发送、传递、接收、提取、识别、处理和控制,并探讨这些技术在各科学领域中的最佳应用。

量子信息科学主要包括三个分支:量子电子信息科学、光量子信息科学和生物光子信息科学。光量子信息科学在量子信息科学中占据核心地位,其研究重点在于制备各种单模、双模和多模光场压缩态,并利用双光子乃至多光子纠缠态实现量子隐形传态。量子隐形传态被认为是“信息高速公路”的起点,是实现高效信息传输的关键技术。

量子科学的主要任务包括:探索量子信息科学的基础理论,如量子信息科学的物理基础、量子编码、量子算法和量子信息论;开发量子光通信技术,包括量子密码术、量子隐形传态、量子隐形传物和量子概率克隆等;研制全光量子计算机;利用光子作为信息和能量载体,通过光缆传输量子信息,借助人造通信卫星等空间技术在国内建立局域网量子保密通信体系,并将其应用于国防科技领域,提高国家的安全防卫能力。

为了在全球一体化进程中实现真正的“信息高速公路”,必须将国内的局域网量子保密通信体系并入国际网络体系。同时,为保障“信息高速公路”开通后的信息安全,需要提前研究和建设国家局域网新型量子安全体系,确保国家信息安全不受威胁。

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