量子水杯、量子按摩……市面上究竟有沒有真正的量子產品？

近些年，由於中國在量子通訊領域的研究喜報頻傳，市場上出現了很多炒作“量子科技”概念的各種“偽創新”產品，比如，如量子水杯、量子按摩、量子鞋墊、量子醫學等。

某購物網站可以搜尋到的部分量子產品

為了避免大眾上當，知名主持人甚至在節目中直接建議，

“凡是用錢能夠買到的量子產品全是假的”

。

然而，很多人免不了會產生這樣的疑問：量子到底是什麼？量子力學、量子通訊領域研究成果這麼多，目前真的還沒有開發出實用的量子產品嗎？我們今天就把大家的疑惑一一解答。

05：40

Part.1

什麼是量子？

1900年，普朗克在這篇只有九頁的論文裡首次提出了

能量的不連續性

，一腳踢開了量子力學的大門。

量子到底是什麼呢？

把一個長一米、寬一米的物體，放大十倍，再放大十倍，然後放大一千倍，再放大一千倍，最後再放大一百億倍，你就進入了

量子的世界

。

量子世界裡，所有物質都可以被還原成

61種基本粒子

。其中最重的基本粒子，質量也不超過3。1×10^-25千克。

和宏觀世界不同，

量子世界裡很多物理量是不連續的

，比如質量，電荷，甚至是能量，都有一個最小的單元。這些單元不可分割，任何數值只能取它們的整數倍。這就好比你可以從口袋裡掏出5毛或者1分錢，但你永遠也掏不出來半分錢。所謂量子，

就是指這些不可分割的最小單元

。

Part.2

目前真的沒有真正的量子產品嗎？

並不是！

今天你用到的每一款電子裝置，其實都是量子力學的周邊產品，它們的特點是，

便宜、穩定，而且靠譜

。

它就是

電晶體

。電晶體的祖師爺是瑞士物理學家布洛赫， 1928年，他在博士論文中提出布洛赫波的概念，在此基礎上發展出的能帶理論，極大推進了半導體材料的研究進展。能帶理論揭示了固體內部電子的運動特點，因為這個理論，科學家才終於弄清楚了導體、絕緣體和半導體究竟是怎麼一回事兒。

電晶體 （圖片來源：維基百科）

1947年的12月23日，貝爾實驗室的三位研究員利用鍺半導體，發明出了第一枚點觸式電晶體，這標誌著資訊時代的正式開始。

除了電晶體，另一款暢銷的量子周邊產品是固態硬碟。

輕便、穩定、儲存資訊較多的固態硬碟

（圖片來源：百度相簿）

它由1927年德國物理學家洪德發現的“量子隧穿效應”為原理製成：

只要施加外部電壓，電子能像穿越隧道一樣，穿過勢能遠大於自身動能的勢壘，進入浮柵，完成寫入過程，比傳統機械硬碟快得多。

固態硬碟的最初設計來自貝爾實驗室，1967年，臺灣工程師施敏和同事從甜點的夾層塗醬中獲得靈感，製作出了一款基於量子隧穿效應的非揮發性記憶體；然後又經過20多年的研發，第一款成熟的固態硬碟產品才算誕生。

同樣基於“量子隧穿效應”製成的還有另一款產品：掃描隧道顯微鏡。掃描隧道顯微鏡的原型機是IBM公司的蘇黎世研究實驗室於1981年生產。它能探查物體表面單原子級別的起伏，甚至可以在低溫下 用探針精確操作單個分子或原子。毫不誇張地說，奈米技術就是因為這款顯微鏡才得以誕生的。

這款產品的售價是80萬人民幣。相比其它的周邊產品，這款貴是貴了點，但是它的作用大，本身價值也高，可以這麼說，

目前幾乎任何一項新型材料的研發，都需要用到它。

幾乎任何一項新型材料的研發都需要用到的掃描隧道顯微鏡（圖片來源：百度百科）

還有一款非常有潛力的量子產品是，

利用“受激輻射”原理開發的鐳射器。

受激輻射是愛因斯坦在1917年預言的量子現象。簡單點說，就是透過刺激處於激發態的原子，讓裡面的電子躍遷到能量更低的狀態，由此釋放出頻率一致，傳播方向一致，相位一致，偏振狀態一致的光子束。

直到40多年後，美國休斯頓實驗室才用紅寶石發射出了世界上的第一束鐳射。有了合適的鐳射器，你就能自己燒錄光碟、掃描列印、切割玻璃，甚至還能用鐳射測距、做指紋鑑定、或者把它改造成鐳射滅蚊器。

Part.3

如何分辨市面上的產品是否真的是量子產品？

要想獲得最準確的判斷，當然是請教量子領域的專家。但畢竟我們大部分人都很難接觸到量子領域的專家，這裡我們給大家提供一個非常簡單的方法。

總結一下這些靠譜的量子產品，你會發現，它們都有一個共同點：

名字裡面都不帶量子兩個字。

因為歸根結底，

“量子”只是一套微觀領域裡的物理定律

。

就像你不會把“智人”兩個字加在自己名字前面一樣，真正靠譜的量子產品，也沒有必要把量子寫到名字上。

出品：科普中國

製作：柴知道

監製：中國科學院計算機網路資訊中心

（本文中標明來源的圖片已獲得授權）

本文來源於”中國科普博覽“公眾號（kepubolan），轉載請註明公眾號出處

編輯：Be