【主持人郭桐兴】 量子效应的实用性是相当强的。
【王占国】还有另外一种非常重要的量子效应是库伦阻塞效应。如果有一个足够小的岛，一个电子进到这个岛里时，如果原来这个岛里有一个电子，新来的这个电子就会受到排斥，因为岛很小，两个电子靠得很近，相互排斥很强，排斥能使系统能量升高，就会阻止第二个电子的到来，称作库伦阻塞；只能当外加电压使系统释放出这个电子后，第二个电子才能再来，这就构成了计算机的基本单元一个“比特（0和1）”。这个效应可用来制作单电子的晶体管和单电子存储器，人们认为，它们是构筑纳米电子学的基础。
【主持人郭桐兴】 将来这种量子计算和量子通信技术真的进入到人们的生活中去，它的使用价值是非常高的吧？
【王占国】 这个问题可以这样来理解。我刚才也讲了，我们现在的集成电路也好，CPU也好，存储器也好，都是建筑在逻辑0和1的基础上，器件和电路工作原理是基于波耳兹曼统计物理。人们正在探索量子通信和量子计算，它们的工作原理与上述的完全不同，建筑在量子力学的基础上，如果实现，信息技术将发生了革命性的变化；但是这个革命什么时候能够成功，看来还需要一段相当长的摸索时间。原因主要是实现量子计算也好，量子通信也好，量子比特的构建非常困难。我们现在计算机上用的比特很容易实现，一个开关管就构成了一个比特。量子比特就不一样了，它们不光具有0或1态，而且还可以是0和1的任何叠加态，所以量子比特非常特殊，构筑非常困难，特别是纠缠态很脆弱，相干时间短（寿命短），且易受外界干扰恢复为通常态等。
【王占国】 现在做得最好的，可以做到8个量子比特位，已经可以做一些简单的计算，但离实际应用还很远很远。我们先说量子计算，现有人预测，如果你有一百多到两百位的量子比特计算机，那么它的计算速度是2的200次方，其计算功能不知是比现在的计算机强多少倍。量子计算机是并行计算，就像我们看见一个熟人，你马上就知道这是谁；要是用目前的计算机去认识一个人，就要花很长的时间。如果200位量子计算能够实现的话，现在所有的密码也就不成其密码了，密码很容易被破解。为了怕被破解，现在的密码的数位越来越长，当然用现在的计算机可能要算100年都算不出来，所以它的保密性还是挺好的，但是量子计算机实用化后，几分钟就可以算出来，也就无秘密可保了。
【主持人郭桐兴】 用现在的保密技术，进入到量子信息时代的话，就没有秘密可保。一百年都算不出来的密码，用量子计算机几分钟就能算出来？
【王占国】 对，量子计算机的功能很强大。基于量子比特的量子计算机制造很困难，上面说过，它非常容易受外界干扰而由量子态恢复到普通态，当然计算也难以继续进行，所以难就难在这里；另外量子计算机的信息如何存储、处理等尚未解决的问题也等待着人们去解决。
另外一个它的应用就是通信方面。刚才讲了，量子计算机应用后现在常用密钥就失去了作用，那么我们怎么办呢？采用量子通信是最好的解决办法。量子通信的保密主要是利用它不可复制和探测的独特性能。我在通信的过程中，只要有人探测，我们就会马上知道，当然传输的信息也将中断。
【主持人郭桐兴】 像现在电话可以监听，比如说公安机关和安全机关都可以对你的通信往来进行监听，但是像您说的，量子通信就无法监听了？
【王占国】 对，是无法监听了。量子通信的保密性是绝对好的，关键是如何来实现它？尽管这比量子计算要容易，但也有很大难度。我举一个例子，如果能够实现对单光子的光源的实时控制，即能按我们的需要编程实时发射单光子，就可实现密码的传送。因为每个单光子都是不可测量的，所以你任何尝试的测量都会被发现。所以你只要能够制造出实时控制的单光子光源，就可以进行量子通信。听说从北京到天津
就铺设了一条量子通信的光缆线路。
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