清華大学副学長Xue Qikun:将来の量子技術が大きな役割を果たす

科学賞受賞者の物質 - SAN FRANCISCOは、5月26日午後のニュースは、「未来のためのX深センサミットフォーラムは」深セン才能採用清華大学のクラブの副社長、中国科学院、2016年の未来科学賞の公園のグランドオープンとなりますXue Qikun教授は、「量子サイエンスと精密測定」という講演を行いました。

教授雪まず、私は、量子の世界の謎から始まる、彼は1981年に話した人類が世界の微視的目のペアよりも観察することができるようにするために、最初の時間のために原子レベルでの問題を観察することができ、走査型トンネル顕微鏡を表示されます。

彼のスピーチでは、教授雪が彼らの賞研究を取得した経験について話しました、我々は基礎研究を求め一切使用していない、彼は自分の異常な量子ホール効果を取り、笑顔で言っ検討され、抵抗参照は、私たちの国では、私たちの国で非常に重要です1誤差を計算するエネルギーの%、誤差を10億元に達することができる、と量子抵抗は、誤差が非常に小さくすることができ、時間と場所を変更しません。

最後に、教授雪は将来の量子技術は量子通信、量子コンピューティング、量子精密測定や他の分野で重要な役割を果たすことができると述べた。情報が安全になり、高性能コンピューティング、人工知能、超高速、超低消費電力の電気集積回路、軍事目標検出、材料シミュレーション、その他のフィールドは重大な影響を及ぼし、破壊的な技術革命を引き起こす可能性があります(River Rain)

以下は、スピーチの全文です。

シュウQikun:

おはようございます、午後、皆様、指導者、皆様、ありがとうございました!

まず第一に、中国の改革開放40年の未来のためのフォーラムは、レポートを行うには、深セン、中国の改革開放の最前線に来た後、私は招待状のために非常に感謝しています、私も非常に光栄将来的には最初の科学賞であることを、氏デニス・ローは、一緒に起業家、投資家を共有しました科学者は私たちのための愛、私は起業家、科学のための業界の熱意を見て、話をするだけで、マイクからも。気にして、私は起業家が、資本家は、金融業者が言う、私たちのために、すべての科学者のために話しますよろしく、ありがとう!

私は、電子デバイスの量子行動の研究が心配です、量子物理学を専攻し、今日私はあなたがマイクが期待と同じように、この報告書の科学の偉大な力、なぜ基礎研究を通して、見てみましょう、そんなに人間社会を引き起こします科学の変容と進歩、科学の力はどこですか?私は非常に単純な科学的な報告書から観客を簡単に紹介したいと思います。

私は皆に非常に精通しています今日は話の単位、一メートルはおそらく小学校の高さである長さの単位、我々は印象を持っている。一メートルが1000 mmで、これは我々はすべて知っている。1ミリメートルは1000ミクロン、1に等しく、ミクロンは1000nmでなので、1メートルを1000×1000倍1000ナノメートルに等しい、10ナノメートル9番目で、中学生はこの可能性を認識しています。だから私は今、質問をしたい、我々が1nmを測定するために使用するものの基準?私たちは米の測定のための支配者を持っています。ナノメートルの支配者はどこですか?

1ナノメートルは非常に小さく、私たちは炭素原子、炭素、5個の炭素原子をつなぎ合わせていることを並べて知っている、長さは、1ナノメートル、またはナノテクノロジーの目的、それを測定するためにどのような支配者は、それを特徴づけること?ナノの世界まで待って、これは1 nmでありますそれは科学者が答えなければならない問題です。

それでは、どのように正確なあなたはどのくらいの誤差1ナノメートルの長さの測定、あなたが尋ねた非常に基本的であるナノテクノロジーの範囲を、把握場所を決定。

ナノメートルになると量子効果が大きな役割を果たしますが、私は電子の挙動を心配しています。これはあなたの研究開発機関で毎日見られる普通の回路です。テストを行うための貫通電流、。このようなデバイス、あなたが見ることができ、これは電極、リードされ、私もそれはだ、それが接触していない場合、私たちは子供たちを知っているかもしれない電源、バッテリー、2時間を置くことができませんでしたこれらの間には電流が流れません。これは回路遮断と呼ばれます。

今、私は短いとどの程度?1nm程度の短い、あなたは物事が。この時間は、あなたのメーターの現在があるだろう変更されていることがわかりますして、2つの電極の間の距離が壊れなり置くが、触れないでください、この装置自体だけでなく、今回のアイデアは、1ナノメートルの空間に、別の電極に、一方の電極から到達することは、ループを形成し、別の場所に到着することを意味オフ状態、特殊なナノ世界で現在、美しくて興味深い場所は量子力学でも有名な量子フライスルーです。これはナノメートルの世界で起こるナノ現象です。

科学者たちは、このような非常に単純なデバイスを研究し続け、非常に大きな力は、あなたが一パーセントのナノギャップを変更すると、測定された電流は、大きさの順序を変更することを発見し測定することで、そこにある、私たちは、私は質問を思い出し、あなたは、量子測定方法の発見を飛ぶことが起こる正確な長さを提供し、割合は私の現在のナノは非常にを提供していない電流の変化とナノメートルパーセントの変化を測定するために、大きさの順序を変更します変更します正確なナノの世界の支配者?簡単な、非常に単純な?簡単ではありませんが、それは非常に深い量子物理学を含み、なぜ他の電極に駅馬車のような障害物は、存在しないように、電極から電極が?これは私たちの非常に基本的な研究であるだろう現象、量子飛行と呼ばれる(音)。

私は場所を掃除するとき私たちは、このような浴室内の電極など、さまざまな楽器、と目の私たちの世界では、この現象を観察することができ、この部屋では、電極は、今、スキャンしたときにこの場所の前でマイク、1以下の場合原子は、私がこの部屋Saowanを入れて、大きな電流からの変化を少し下に横たわる、私はこの部屋には、ナノメートルスケールの地形を変更することができます知っている、どのような地形原子スケールでかどうかの長さでありますどのように、これは、走査型トンネル顕微鏡で、1986年に、多くの場合、写真に見られるノーベル物理学賞を受賞し、ナノスケールでの地形の変化を観察することができるだけでなく、我々はまた、このヒントを使用することができ、1981年にこの現象を発見箸のように、量子を示し、この図は、IBM語は世界で最も小さい文字である平坦な銅電極板を出して35個の原子を残され、一つのワードに置かれるべき原子の周りに押し込ま現象論的研究は、非常に単純に見えますが、人間社会に技術的進歩をもたらします。それは非常に素晴らしいです。これは今私が答えようとしていることです。科学が行われ、科学的発見も非常に重要であることが重要です。

これは、走査型トンネルと私の研究室材料の私の顕微鏡である、我々は明らかに、すべての原子配列が非​​常にきれいであることを確認することができ、そしてこの場所は、原子の不足である場合には正確に、二つの原子間の距離を測定することができ、 1つ少ない原子、この材料は欠陥がある、私は正確に判断し、測定します。

ここでは、時間の話に、1秒は、我々は再び我々はナノ秒の測定方法の問題をバックアップします。この式は?我々はナノ秒の精度を測定し、1ミリ秒は1000年に繊細な、微妙等しい1〜1000ナノ秒に等しい、1000ミリ秒に等しいです。それは科学者の前にあります。これは非常に単純な測定ですか、それは時間を測定していませんか?

ナノの世界、微妙な世界に、私たちの標準クロックは何ですか?あなたは株式市場を再生し、あなたが早くミリ秒であるかもしれない、大きなお金にお金を入れて、あなたは時間の測定値を得るかもしれない、あなたが持っているかもしれません1秒ごとにカウントする世界では機会になるので、時間の測定も非常に重要です。

過去数百年間の測定時間、大きな変化は、我々中国の人々は、我々が以前の時間を測定したものを、非常にスマートです?鉄道で砂時計、日によって、レール・ツー・日、私たちはその時間がトラックバー上の太陽によって測定され、知っていますあなたが何時に入っているのかを測定します。後で私たちは砂時計を発明しましたが、砂時計は時間の正確さを測定します。それは1日に10分または20分であるかもしれません。

その後、数年後にした後、我々はまた、約一年のための振り子時計のような時計や時計、時計を製造し、年間振り子時計は、第二の、そして我々は今まで唯一の2番目のエラー、および100年であり、電子時計、クォーツを発明する前に1960年代に量子技術が登場し、量子技術が出現した後、30万年の時間計測を1秒で行うことができました。

最近までは50万年貧しい秒に来ている。あなたは私たちの惑星と太陽の年齢を知って、私たちの宇宙は年齢の約45億年である中年、である。宇宙の年齢では、我々今の科学者時間を測定、測定時間が唯一の科学的発見につながった1秒の誤差のレベルに到達することができ、より重要なことは、技術と人間性で驚異的な進歩をもたらした。例えば、60年代、我々は時間の測定精度を入れたときに300,000年の誤差が1秒で測定されると、GDP測位システムで使用する時計になります。

あなたは500億years'reを達成した場合だけ1つの、第2のクロック、全地球測位が、その後私は、我々はすべて知っているように0.5ミリメートルを測定することができる移動しない光が決定されるため、場所は、光の位置からの距離を測定することです50億years'reちょうど1秒の時間測定精度は、あなたが想像できるならば、私はあなたがほとんど想像を絶するレベルに行くことができる距離を測定したので、私は、私たち人間に量子技術の科学的な発見をしている、配置することができます人生がもたらす大きな利便性は、これの非常に良い例です。

これらは、当然のことながら、多くの時間が限られているので、私は私の勝ちの結果を話す、話すことはありません、私は2つの重要な科学的発見は、ホブにいたときに、この結果は簡単に、19世紀後半を思い出すかもしれ賞、今日がありますホプキンス大学、物理学科、博士課程の学生は、磁場が有効に、我々は今、マシンの速度を運転していることは、ホール検出器、ホール効果だけでなく、異常ホール効果を使用することですしている必要があり、2人の非常に学生発見されたことがわかりました重要な科学的発見、今日広く使用されている具体的な説明をする時間を持っていない。1980から100、後に見つかった、ドイツの科学者、我々はトランジスタのシリコン条件を行い、我々は整数量子ある整数量子ホール効果を発見しましたホールのホール効果は、5年後、彼は物理学のノーベル賞を受賞しました。これは科学の偉大な進歩です。

1982年の2年後、3つの物理学者、中国の物理学者崔(音)氏は、蛍光体のさらなる実験、分子量子ホール効果の発見、彼ら1998年にノボを含みますベル物理賞。

我々はすべて知っているように戻って、この世紀にグラフェンは、多くの人がグラフェンに精通している、2つのEjiイギリスの物理学者は、この材料グラフェンにおける物理学の賞を受賞しましたあります。

2016年には、実験物理学者が発見した理論を確立し、再び物理学のノーベル賞を受賞した理論物理学者が3人あったが、いずれの場合もホール効果の量子版であった。

ここでは異常ホール効果がありますが、それには磁場が必要ですか?量子バージョンはありますか?これは私が2013年に指導したチームでしたが、量子バージョンでは異常ホール効果を発見しました。私たちの有名な起業家が私に与えた100万ドル。磁場を必要とする4つのホール効果がどのようにあっても、彼らはノーベル賞を受賞しました。

これは、Future Science Awardsの写真です。これは4人の非常に情熱的な科学者起業家のグループで、それぞれ異なる賞を授与しています。この2つの次に、量子ホール効果を発見したのは初めてです。非常に好きな写真。

特に、それが非常に正確である場合、ベンチマークが正確でない場合、このベンチマークは非常に重要です。私たちの電気メーターは正確ではありません。中国の電力量の1%を測定すると100万元の誤差があります。もし誰かがお金を稼いでいるなら、あなたは白金を支払うかどうか分かりません。あなたのポケットから簡単にあなたのポケットにあなたのお金を入れてください。私たちは抵抗の基準として量子抵抗を使用しています。

なぜ?私たちは、この抵抗を測定することは、電子の二乗で割っ乗算hと正の数に等しく、hは物理学の定数であり、そして光が家賃、電源のバンドとしてeと同じで、科学者はその100年以上も後に信じていることがわかりましたバンドの量が一定であることは、物理定数によって特徴付けられ、かつ非常に正確な値があること?測定登録25812807449場合送られ、我々は値量子化信号を定義することができ、それは標準の高精度抵抗を有するようにし、これは私の発見の簡単な応用例ですか?将来使用できますか?使用される可能性があります。

我々が、電子扱っているので、我々はすべての量子通信があることを知って、将来の量子技術は、エレクトロニクスは非常に多く、そのため可能な電子機器に使用される量子技術への持っている、もちろん、量子コンピューティングの詳細ですな、など、国内の火災に従事する新しいものの多くは、技術の新たな進歩につながる可能性がある、それは多くのハイテク企業につながる可能性があり、当然のことながら、限り、あなたは一桁の精度を向上させ、それを測定するようための精密測定量の広い範囲があり、そこにすることができますこれにより、新しい産業が生まれ、情報セキュリティ、高性能コンピューティング、人工知能、超高エネルギー消費、集積回路にとって非常に重要な意義を持つことになります。

簡単な例では、我々はすべての潜水艦を知って、空母は認識している、潜水艦は水中、それは鉄で作られて平面上の人々の面で磁気信号、磁気信号を生成し、信号が非常に弱い磁場です、しかし、量子技術では、この磁石が生成する弱い信号である潜水艦を簡単に見ることができ、私は正確に対潜水艦戦を行うことができます。これは軍隊や国防のために非常に重要です。

すべてのすべてで、私はいつもこの単純なテクニックを言う、量子技術は、産業技術の発展の可能性を完全に、期待に満ちている、そして起業家、メディア、友人、政府関係者を願って、この地域を懸念、ありがとうございました!

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