将来科技会是什么样的?
“ 《三体》中的智子,是原子的微观结构,也就是量子计算机。”这个理解基本正确,不过有些概念混淆了,量子计算机不是一种特定的计算模型,而是对一类计算模型的统称(当然这类计算涉及的原子和量子系统都必须满足某些条件才能进行)。这一类计算模型的一个共性就是能够利用量子态进行并行计算——这实际上也是量子比特的含义之一:多个量子比特可以进行并行运算。
另外,所谓“微观”和“宏观”本身也是一个相对的概念:对于原子这样的宏观物体来说(相对于单个电子而言),它的每一个组成部分都可以看成是微观的;而对于我们普通人来说,量子计算还是显得太玄乎,因此又可以把量子计算机看做是宏观的。其实,在量子计算中并不存在什么绝对意义上的微观,宏观这一说法只是在特定情况下对一类问题的一种近似而已。
未来科技发展取决于现今科学家们如何攻克技术难关、建立理论体系。
一、量子通信:实现量子密钥分发并构建安全量子网络平台,解决量子信息传输的实时性和远距离传输问题。
二、量子计算:开展量子算法及其应用研究,研制量子计算原型机,探索可扩展量子计算的理论和方法。
三、量子模拟:开展量子器件和量子体系的新原理研究和设计,研发量子计算机全系列核心部件,推进实现超高性能的量子模拟器。
四、量子传感:开展微纳计量学和超灵敏检测的基础研究,发展精密测量技术,建立量子的标准参照物,提供量值传递溯源的量子基准。
五、集成光学:突破光子集成芯片制造的关键技术,研制出光子集成计算与传感芯片。
六、神经形态芯片:突破脑科学和类脑智能的共性关键技术,研发出神经形态计算核心,形成原始创新能力。
七、三维集成:打破现有平面集成电路的极限,突破深度耦合等新技术,提出从二维材料到三维集成的系统解决方案,实现从点驱动到面驱动的飞跃。
八、柔性电子:突破柔性电子关键技术与工艺,研制成具有中国特色的下一代显示技术和新一代传感器系统,推动我国信息产业可持续发展。
九、量子点激光:掌握量子点激光原理和技术,研制成高功率量子点激光器,实现全色激光打印复印和高速汽车夜视成像等前沿应用。
十、超分辨光子晶体:突破光子晶体制备和超分辨光子器件应用技术,实现对生物大分子的精准检测和高分辨率成像探测。