案例

从量子概念到量子信息技术

量子概念，在1900年，由德国科学家普朗克提出。在此基础上，形成了量子力学。将量子力学原理技术化，对量子态进行操作和控制，就是量子信息技术。它主要包括量子计算机、量子通信等技术。

量子计算机与现行的计算机完全不同。现行计算机用比特编码数据，例如，利用晶体管的开通与关断表示比特0和1两种状态；而量子计算机用量子比特，利用量子态表示。由于量子态的叠加特性，使量子计算机处理数据的能力是现行计算机的2 ⁿ倍（n为比特数）。

量子通信也是利用对量子态的操控，分发量子纠缠态到两个不同地点，实现两个地点之间的信息交互。它可以完成现行通信不能完成的任务，例如，完全保密、完全不可窃听等。2016年8月，为了星地间量子通信技术试验，我国发射了一颗量子科学实验卫星“墨子号”，如图1-8所示。量子通信技术实验任务顺利成功完成。

图1-8 “墨子号”量子通信实验示意图

二、技术发展的规律和机制

技术发展有其内在的规律，技术目的与技术手段之间的矛盾是技术发展的直接动力，解决这种矛盾会导致新技术的诞生。例如，人类飞翔、飞天的技术目的与实现这一目的技术手段之间的矛盾，导致飞机、火箭的发明，诞生了航空航天技术。

技术发展的机制就是来自技术内部的功能提升、结构深化或应用领域的拓展。这种内部功能提升可能是新材料的应用或新模块的替换，结构的深化就是技术模块的增减等，拓展应用就是将该技术用于其他领域或作其他用途。