林梅 江利平
一邊是新聞中“量子”相關(guān)的科研成果,一邊是市場上觸手可及的“量子”生活用品,聽起來高大上的“量子”好像一夜間就飛入了尋常百姓家。
但這些日用品真如宣傳的那么神奇嗎?
市場上各種與“量子”有關(guān)的“高科技產(chǎn)品”——量子能量水、量子鞋墊、量子襪、量子空氣凈化器,到抽象的量子醫(yī)學、量子保健、量子能量植入等,這些“量子+”概念的產(chǎn)品,哪些是真的,哪些是大忽悠呢?
中國量子通信 與量子計算研究大放異彩
這兩年我們國家量子科學研究喜遇豐收好年景,我國研制的全球首顆量子科學實驗衛(wèi)星“墨子號”量子衛(wèi)星順利升空。
利用“墨子號”,中國科學技術(shù)大學潘建偉、彭承志等帶領(lǐng)的團隊在國際上率先成功實現(xiàn)了千公里級的星地雙向量子糾纏分發(fā),并于此基礎(chǔ)上實現(xiàn)了空間尺度下嚴格滿足“愛因斯坦定域性條件”的量子力學非定域性檢驗。
此外,科研團隊還成功與奧地利實現(xiàn)了世界首次洲際量子保密通信,人類第一次在1400公里的外太空進行遠距離的星地雙向量子通信。
而在量子計算的舞臺上,中國科學技術(shù)大學潘建偉團隊的突破更是受人矚目,他們研制出了世界上第一臺針對多光子“玻色取樣”任務的超越早期經(jīng)典計算機的單光子量子模擬機,在剛剛過去的元旦,這項突破性進展,成為繼去年“‘墨子號飛向太空”之后,又一次入選習大大新年賀詞的由中國科大領(lǐng)銜完成的科技創(chuàng)新成就。
隨著這些科研成果在各大媒體的頻繁報道,“量子”這個原本離我們?nèi)粘I钣行┻b遠的“高大上”概念,漸漸成了大家耳熟能詳?shù)摹熬W(wǎng)紅”,自然也有大量商家和廠商“蹭熱點”。
這不,市場上出現(xiàn)了各種與“量子”有關(guān)的“高科技產(chǎn)品”,各種跟“量子”有關(guān)的新概念也層出不窮——從具體的量子能量水、量子鞋墊、量子襪、量子空氣凈化器,到抽象的量子醫(yī)學、量子保健、量子能量植入,聽著夠玄乎的。那么,這些“量子+”概念的產(chǎn)品,哪些是真的,哪些是大忽悠呢?
但關(guān)于市場上的量子能量水、量子鞋墊等宣傳單上介紹的科學原理,研究量子的物理學家表示沒聽過這些名詞。物理學家解釋:“不是隨便把一些科學名詞湊在一起,就叫科學原理的?!?/p>
量子無處不在,但并非無所不能
那量子原理到底是什么?物理學家進行了介紹。
確實,量子是構(gòu)成物質(zhì)的最基本單元,也是我們?nèi)祟惲私膺@個世界的一種途徑。
1900年以前,人們認為物質(zhì)和能量是連續(xù)變化的。但隨著新的實驗現(xiàn)象的出現(xiàn),人們開始重新審視過去的固有觀念,物理學基本理論的革命性風暴拉開了序幕。1900年,為了解決黑體輻射問題,物理學家普朗克提出了“能量的最小單元”的假設(shè),并將其命名為“量子”,這種說法一直沿用至今。在微觀世界里,物質(zhì)和能量的基本單位,被稱為量子,例如光的基本能量單位光子。
隨著量子物理學的發(fā)展和實驗能力的進步,如今的物理學家已經(jīng)可以在實驗室里對微觀世界的基本粒子進行自主操縱。非常有趣的是,一個量子可以同時處于多種狀態(tài),學術(shù)界稱之為“相干疊加”。例如,一個光子它可以同時在北京和紐約出現(xiàn)。更令人費解的是,多個量子還可以處于糾纏的狀態(tài),它們之間可以保持一種超時空的關(guān)聯(lián)。愛因斯坦把這個現(xiàn)象稱為“遙遠地點之間的詭異互動”。
也正是由于量子世界里這些神奇的性質(zhì),使量子物理像一位神秘的吉普賽女郎,吸引了大批科學家和普通人的目光,她一邊帶給人們無盡的困惑,一邊讓無數(shù)人終其一生去靠近她、了解她。
中國科學技術(shù)大學有一群這樣的科學家,他們每天都跟“量子”打交道。在他們的努力下,量子原理為我們帶來的新技術(shù),可以突破以往的技術(shù)瓶頸,為我們帶來了新的驚喜,已成為信息、物質(zhì)、能源、生命等領(lǐng)域技術(shù)創(chuàng)新的源泉。
那么,量子究竟已經(jīng)被應用在哪些方面了呢?
首先,就是大家耳熟能詳?shù)牧孔油ㄐ拧!澳犹枴绷孔油ㄐ判l(wèi)星就是這方面最突出的成果。利用單光子的不可分割性和量子態(tài)的不可克隆性,從原理上保證了信息的不可竊聽和不可破解,因此從根本上確保了通信的無條件安全。
其次是量子計算。量子計算是利用量子力學的原理,如量子疊加性,量子糾纏等,進行數(shù)據(jù)和信息處理的一種全新的計算方式。大數(shù)據(jù)時代,人類對計算能力的需求與日俱增,但是目前人類擁有的計算能力還相當有限。而量子計算中,量子比特可以同時處在0和1的疊加態(tài),因此,隨可操縱的粒子數(shù)增加,量子計算的能力相比于經(jīng)典計算具有指數(shù)級的加速:對特定問題的處理上,在中小規(guī)模(~50比特)的情況下即可打敗目前最快的天河二號超級計算機,若量子計算機實現(xiàn)操縱100個粒子,對特定問題的處理能力將達到目前全世界計算能力總和的100萬倍。
最后是量子精密測量。量子精密測量可以打破重力、時間、位置等物理量測量的經(jīng)典極限,大幅度提高衛(wèi)星定位、潛艇導航、醫(yī)學檢測和引力波探測等的測量精度。例如,在潛艇導航方面,利用量子精密測量技術(shù),航行100天后定位誤差小于1公里, 無須定期通過上浮進行衛(wèi)星修正,有利于長期潛伏。
以上提到的有關(guān)量子信息的研究,除了量子通信現(xiàn)在慢慢走向國防、金融等應用領(lǐng)域,其他的技術(shù)仍然處于基礎(chǔ)研究階段。
現(xiàn)有的“量子+”生活產(chǎn)品 均是在堆砌科學術(shù)語
所有這些量子方面的應用,都是基于量子力學的基本原理(比如疊加、糾纏),在科學家團隊十幾年、甚至幾十年的刻苦攻關(guān)下,一步一個腳印啃下的硬骨頭,可不是隨隨便便捏造一個概念就可以的。
作為對比,再來看看市面上宣稱用了量子技術(shù)的產(chǎn)品和概念。
“量子水——通過載體與水接觸后釋放量子信息和能量,對水進行量子級別優(yōu)化?!?/p>
“量子能量襪——經(jīng)過量子植入后的量子襪能釋放能量波、遠紅外線、負離子等有益物質(zhì)。能量波能讓人體的分子處于較高的振動狀態(tài)?!?/p>
“量子諧振轉(zhuǎn)植技術(shù)——結(jié)合量子糾纏與晶體諧振理論,以量母元素高頻能量波的三大特性為導向轉(zhuǎn)承,根據(jù)原子分子共振原理研發(fā)的量子農(nóng)用灌溉器和土壤調(diào)理劑?!?/p>
“量子醫(yī)學——建立在利用電磁輻射與人、動物和植物世界相互作用基礎(chǔ)上的一個全新的學科。通過測定分析生物體所釋放的振動頻率大?。次⑷醮艌霾▌幽芰浚?,進行診斷與治療的醫(yī)學,亦稱波動醫(yī)學。”
上面哪些量子產(chǎn)品才是真的呢?沒錯,相信你已經(jīng)猜到了,全部是假的。
這些產(chǎn)品都有什么共同的特點呢?
那就是:名詞的堆砌毫無邏輯可言,沒有科學文獻的支撐,也沒有任何能證明效果的實驗數(shù)據(jù)。各種“科學術(shù)語”鉚足了勁兒地往上堆,什么共振、能量、普朗克、愛因斯坦……怎么玄乎怎么來,一個個說得神乎其神,但概念和結(jié)果之間完全看不到對應關(guān)系,無非是商家們的名詞嫁接能力比賽罷了。
以例為證:所謂的“量子共振信息水”,宣稱“宇宙中存在一種量子的‘靈力場,人體各器官都有其固有的共振頻率,體內(nèi)的‘靈力場紊亂之后,共振頻率就會偏離正常,從而生病。量子共振信息水“可以將人體有益的信息頻率記憶在水中,并除去水中有害的信息頻率。飲用此水,水中記憶的人體有益正常信息就會與人體波產(chǎn)生共振,將正常信息頻率快速通達到人體各個細胞,從而糾正人體錯誤信息頻率,使細胞充滿活力?!?/p>
其中,共振、量子信息、場,這些確實是科學概念,但硬生生嫁接起來,實在是貽笑大方。這里所謂的“靈力場”,有沒有數(shù)學形式去描述它呢?所謂的人體有益頻率又是多少呢?沒有一篇科學文獻給出過這些詭異的概念,全是商家憑空捏造。至于量子共振信息水除病效果,那更是無人知曉了。
事實上,科學上說的“量子信息技術(shù)”是指利用量子力學的原理,進行信息、數(shù)據(jù)處理的新型革命性技術(shù),比如前面介紹的量子通信、量子計算和量子精密測量。而這些廠商,顯然將這些名詞用錯了地方,胡編亂造迷惑大眾。
量子研究暫時未與日用品扯上關(guān)系
從另一方面來說,無論是科學背景、資源投入,還是實驗建設(shè)、人才培養(yǎng),量子方面的研究都是一個門檻相當高的事情。因為量子系統(tǒng)是非常脆弱的,研究量子的實驗以及相關(guān)技術(shù),條件也就非常嚴苛。量子調(diào)控是在單個量子的層面上進行操控的(比如對單個原子、離子、電子和光子進行調(diào)控),這些物質(zhì)和能量的基本單位非常小,就拿單個原子來說吧,它的大小只有10^-10m,如果要在實驗中控制它,需要極高的真空環(huán)境,加上昂貴的激光冷卻系統(tǒng)降低原子的熱運動,才可能對其進行操控。
比如量子計算機,為了保護量子比特的相干性,往往需要一個封閉的、真空的、極低溫的、隔絕外界電磁干擾的系統(tǒng),這種全世界很多國家級的實驗室都無法達到的嚴苛條件,哪個襪子廠商能具備呢?
再比如“墨子號”量子衛(wèi)星,之所以能順利升空,依靠的也是咱們國家日益強大的綜合國力,這種資源、人力、技術(shù)上的巨大投入,連歐美大國都羨慕不已,哪里是一個名不見經(jīng)傳的民營企業(yè)可以承擔的呢?
中國科學技術(shù)大學教授、“墨子號”量子科學試驗衛(wèi)星科學應用系統(tǒng)總師彭承志曾在其微博上告誡投資機構(gòu):“如果有個資管計劃或者理財產(chǎn)品請您投資一個前途遠大的量子公司,門檻也不高,幾百萬甚至幾十萬都可以進來,請千萬小心,您遇到的很有可能不是量子而是騙子?!?/p>
實驗室里的科學家們,無論是院士、教授,還是年輕的博士、博士后,都在量子領(lǐng)域經(jīng)過了很多年的專業(yè)訓練,他們表示,在量子世界,他們的征途是星辰大海,暫時還關(guān)心不了襪子、鞋墊兒、礦泉水。
其實,要想鑒定量子產(chǎn)品的真假,有一個特別簡單的原則。那就是,量子技術(shù)目前的研究主要集中在量子通信、量子計算機和量子精密探測,暫時還沒有與日用品扯上關(guān)系。
所以,看到所謂“量子+生活”的產(chǎn)品,通通都是騙子!這些嫁接、炒作的概念沒有任何科學根據(jù)。不要妄想用什么產(chǎn)品就能健康長壽,做什么代理就一夜暴富,少點貪心,多點努力。