2025年，量子力学迎来诞生百年的历史性节点，本年度诺贝尔物理学奖将荣誉授予三位在宏观量子效应研究领域有突出贡献的物理学家，让这门曾被视作“遥远理论”的学科，再度成为科技领域的焦点。
近日，《科技会客厅》聚焦“量子与时代的深度交融”前沿议题，邀请北京国光量子董事长赵义博、中国科学院物理研究所研究员沈洁、北京量子信息科学研究院研究员金贻荣三位嘉宾，从对量子的通俗解读、深度剖析与未来展望等不同层面，揭开量子世界的神秘面纱。
一、量子是什么？打破认知误区的通俗解读
提到量子，大多数人觉得它既神秘又遥远,那么，量子究竟是什么？
沈洁用“水波”这一常见现象，形象解释量子的核心特性：“往水里扔石头产生的波纹，遇到岸边反射后会形成叠加，这就类似微观粒子的波函数叠加与相干性；而波纹的‘一节节’形态，也能帮助理解量子化‘一块一块’的概念。”
“量子不是名词，而是形容词，它描述的是微观世界的一种状态。”赵义博强调，量子现象并非仅存在于微观领域，在特定条件下，宏观世界也能展现量子特性，比如超导量子线路，这一观点也与今年诺奖所证实的“宏观量子化”成果相呼应。
金贻荣结合前沿研究强调，量子并非遥不可及的理论。他以超导量子线路为例，说明人类已能主动利用量子规律，搭建人工量子器件。过去我们只能被动观察量子效应，现在能主动设计、操控它，这为量子计算、量子通信等应用打开了大门。
三位专家的解读，让“量子”从晦涩理论变得可感可知。
二、挑战与探索：量子领域的“拦路虎”与破局方向
尽管量子科技前景广阔，但当前仍处于“量子时代前夜”，面临诸多挑战。嘉宾们不约而同地提到“高出错率”这一核心难题。
金贻荣以超导量子比特的操控为例：“目前量子门操控的保真度约为百分之九十九点几，看似很高，但如果需要操控上万次，错误累积后，计算结果的可信度会大幅下降。”他表示，现在的核心任务，就是与错误率作斗争。
针对这一问题，沈洁所在的拓扑量子比特研究领域，试图从底层逻辑突破：“拓扑量子比特对噪声和缺陷具有天然免疫性，一旦成功研发出第一个拓扑量子比特，量子比特的正确率有望达到100%。”她坦言这就像在跑道起点造车，过程漫长且艰难，目前仍在攻坚阶段。
赵义博则聚焦量子产业多领域融合的复杂需求，提出寻找当下可落地场景的思路：“量子加密常被提及‘永久不可窃听’，但传统密码也能解决部分问题，我们需要找到量子技术在传统方案存在难点且能真正发挥优势的领域，这才是产业化的核心。”
三、从实验室到生活：量子科技的落地应用与未来畅想
随着量子技术的发展，量子科技正以多元形态悄然赋能大众生活。
沈洁表示，量子技术不会取代经典技术，而是如高铁与汽车般共生 ，他从量子计算领域出发，纠正了“量子计算机将取代经典计算机”的误区：“量子计算机更像高铁，适合解决特殊的复杂任务；而经典计算机像汽车，方便日常使用。普通大众无需在家中摆放量子计算机，通过量子云平台就能远程操控，就像去高铁站坐高铁一样，以更低成本接触先进计算方式。”
金贻荣进一步解释了量子云平台的价值：“量子云平台搭建了一座桥梁，让不同领域的人能共同探索量子技术的应用可能，加速其落地。”
除了计算领域，量子技术在健康医疗领域的应用也逐渐贴近生活。赵义博介绍：“我们正在研发高精度量子测量仪器，用于探测人体微小的电流和磁场，比如脑磁、心磁信号。通过捕捉脑活动的磁信号，能比传统电极探测更深入地了解大脑功能，为疾病诊断和脑科学研究提供新工具。”
金贻荣补充道，今年诺奖得主John Clarke多年来致力于用超导量子干涉仪研究脑磁、心磁探测，这正是量子技术服务大众健康的典型案例。
谈及未来 10 年甚至更长远的发展，三位嘉宾畅想：未来量子计算将加速药物研发范式变革，实现“一人一药”，并为城市交通优化等复杂问题提供最优解，甚至可能解答人类意识本质的终极疑问。
量子科技不是未来的可选项，而是必由之路。从基础研究的“挖金矿”，到产业化的精耕细作，再到与经典技术的融合共生，量子科技正以破茧而出的力量，重塑人类对世界的认知，也在信息安全、医疗健康、城市治理等领域开辟新赛道。
百年量子探索，既是对科学边界的突破，更是对人类未来的赋能。量子的故事，才刚刚翻开新的篇章。
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