量子面霜、量子治癌、量子油條……到底是怎麼回事?

文/趙斌

國際知名化妝品牌嬌蘭(Guerlain),最近推出一款冠以“量子”名稱的面霜,引起關注。

事實上,憑藉打上量子這種“高大上”標籤的產品,已然“蔓延”過一波。

“量子光療可以治癒癌症”“量子水美容養顏增加免疫力”……量子技術到底是什麼?目前可以在哪些場景應用、起到什麼作用,如何辨別真僞?

量子面霜與量子油條孰真?

據嬌蘭官網公開信息,這款新產品被冠以“量子”名頭。這引起國內外科學界廣泛關注。

“我聽到薛定諤、狄拉克和海森堡的屍體在墳墓裡旋轉的聲音。”物理學家艾蒂安·克萊因(EtienneKlein)對於嬌蘭的宣傳如此評價。

而這三位,都是量子力學理論方向的物理學家,尤其是奧地利的薛定諤,曾提出的“薛定諤的貓”量子思想實驗體系,作爲解釋量子的經典方式提出已近百年,至今仍在傳播。

對此嬌蘭解釋說,“量子生物學領域是一個新近且公認的科學研究領域”。據嬌蘭介紹,其護膚系列“基於應用於皮膚細胞的量子生物學領域的重大科學進展,並已得到證實”,還稱與帕拉茨基大學的生物物理學家合作。

圖源:嬌蘭官網

但據《赫芬頓郵報》報道,帕拉茨基大學物理學院方面給出了截然不同的迴應。“我們無法影響產品的商業名稱在科學上完全沒有意義的事實。”院長馬丁·庫巴拉(MartinKubala)說:“這是我們必須與商業夥伴解決的問題,作爲一個嚴肅的研究機構,我們不希望看到這種宣傳。”

中芯未來(北京)科技有限公司總經理張毅,曾在國防科技大學攻讀博士期間研究量子方向,同期還編譯出版了加拿大量子物理學家彼得·維特克(PeterWittek)所著《量子機器學習中數據挖掘的量子計算方法》一書。張毅在接受中新社國是直通車採訪時表示,電子、光子、原子、離子等,這些目前在微觀上最基礎的單位都可以稱爲量子,可以簡單說物質是由量子組成的,在沒有實際應用量子疊加或糾纏技術情況下,用量子來標註產品就像標註“氧分子水”一樣沒有意義,所以就算標註量子燒餅、量子油條也不能算絕對“撒謊”。

量子到底是什麼?

量子是什麼?“薛定諤的貓”無疑是當前最紅的一種解釋方法。

奧地利著名物理學家薛定諤於1935年提出的有關貓生死疊加的著名思想實驗。把貓置於有毒氣觸發機關的盒子裡,其中,毒氣是否被釋放取決於連接了鐳225放射性監測器是否監測到有衰變離子,開關是隨機的,在觀測之前,貓處於死與活的疊加狀態,即同時生又同時死的狀態,打開盒子通過觀測才能確定貓具體的生死狀態。

很多人對此不解,認爲無論是否觀測,結果在觀測前已經確定,即貓的死亡在打開盒子時已確定,觀測只是表現了這種狀態而已,並非觀測決定了貓的生死。因而,無法真正理解貓因觀測而確定生死這一奧妙,貓怎麼可能生死疊加?

啓科量子聯合創始人兼首席科學家羅樂表示,“薛定諤的貓”實際上是量子力學中對量子疊加狀態的一種巧妙理解。用人類常規生活的普遍認知經驗來理解量子世界是會衝突的,很多量子力學世界的現象,在生活中找不到一一對應的類比。

羅樂進一步稱,若一定要以往的認知經驗來解釋量子疊加狀態的話,可以想象量子狀態是發生嚴重矛盾情侶中的一方,內心既愛又恨。在確認對另外一個人到底是愛還是恨時,這一刻會得出略有含糊的愛或恨的答案,但整體的情緒是愛恨交加的,說出口的一瞬間類似對量子的觀測。觀測後發現,此時心中實則同時有不同程度的愛和恨,下一時刻再確定一次,可能這個愛與恨的狀態就會改變,量子的疊加狀態大概可以以此類比。

羅樂說,人類普遍對世界有兩種基本認識:

第一,在某一個確定的時刻、確定的地點,事物總是處於一種確定的狀態。也許這個狀態會隨時間改變,但是在具體的時間點上,狀態是確定的;第二,如果觀測一個人(客體)的狀態,可以得到和這個確定狀態對立的確定結果。

但是,量子力學對這樣的確定性狀態卻給出了不同答案。

羅樂表示,量子力學從根本上挑戰了這一點,即某個確定的時空點,以“人”爲一單位的狀態可能是不確定的,這種不確定不是說有幾種可能概率,而是在同一時間節點上,同時處於多種狀態。當這個“人”被觀測時,這種疊加狀態就會掉入一個確定的狀態,探測即確定。

“這個理解起來非常違反常理,但是用更文學化的語言來刻畫時,在另外一種角度上合情合理,同時也能夠被感知。就像剛纔舉例情侶間的愛恨疊加。疊加帶來了想象的難題,以至於難以在現實中找到精確的類比,比如描述一個人可以同時在北京和上海,我們的想象難以和自身的經驗自洽。”羅樂說,事實上,量子計算正是基於這一讓我們看上去有點“詭異”的原理,將量子算力遠超出經典計算的範圍。

量子技術的確正在被應用,並在未來潛力無限,但在目前,量子應用到底能做什麼?那些冠以“量子”之名的產品或產業,孰真孰假?

量子應用到什麼程度?

不抽血、不化驗,拍一張照片7秒就能出體檢報告,搭配“秘製藥水”和“量子光療”等方法就能吞噬癌細胞,治療百病。

這一“量子治病”團伙經法院認定,其4人以非法佔有爲目的,通過虛構量子醫療保健技術,詐騙被害人體檢、購買私人定製方案等方式,騙取80名被害人55萬餘元,犯罪事實清楚,證據確實充分,其行爲構成詐騙罪,最終分別判處該4人有期徒刑十年六個月至有期徒刑兩年緩刑三年等刑期,並處罰金。

還有廣西一傳銷團伙,以“龍愛量子”名義傳銷詐騙,僅用了一年左右時間,經司法鑑定發現,會員高達196萬多名,傳銷會員層級高達97層。經司法會計鑑定:截至2017年8月31日,涉案的各類資金流入總額超過37.87億元,相關涉案人員刑期最長被判11年。

假借量子之名騙錢的相關案例不勝枚舉,那怎樣纔算真正的量子技術應用呢?

據張毅來自:kkrgj.yulongjiaoyu.com介紹,量子力學從一百多年前1900年開始到1930年成熟,整個20世紀後半葉,科學技術發展都是量子力學驅動的。但當時只是初步認識到量子疊加與糾纏的物理特性,基本沒有涉及操控量子,即量子疊加與糾纏的應用。直到20世紀80年代人們纔開始起步研究量子計算、開始操控量子,到2000年前後纔出現少量成功算法。

目前,在實際應用中對量子的操控,遠沒有像來自:gujzj.diaoq.com現在電子計算機技術應用一樣成熟。不過,在實驗室裡,即便僅僅實現初步操控量子,也足以讓人見識到量子應用的“魔力”。

據報道,中國科學家在2023年宣佈量子計算機“九章三號”,求解高斯玻色來自:ceb.kfyunguanjia.com取樣數學問題的速度,比目前全球最快的超級計算機快一億億倍。

但來自:yoln.jiaxingzhuangshi.com這是實驗室的研究成果,離落地應用還有相當的距離。目前量子疊加和糾纏技術應用有哪些呢?

啓科量子系統工程師蘇東波在接受中新社國是直通車採訪時表示,量子技術的方向,行業內主要是量子通信、量子計算和量子傳感三個領域的技術。但量子計算來自:uydg.anshan3.com技術是一個底層技術,有很多我們並不容易感知到。

據瞭解,目前金融、通信、交通等領域,在數據分析等方向,都有和量子技術進行相互融合、賦能的合作。美國等國來自:qina.goldxia.com家在軍事等方面非常注重量子技術研發,並且目前已經開始應用。

但我們什麼時間才能感受到來自:msfuy.fp738.com應用操控量子疊加和糾纏技術帶來的明確變化,這一前景目前還尚不清晰。

至於涉及量子的產品的標註之所以來自:icpn.tianxin68.com如此混亂,與量子作爲新興產業有關,而美國則已經對量子立法。

蘇東來自:emhhs.regionfits.com波表示,我國在量子通信領域已發佈了一系列標準,量子計算則僅有部分標準出臺。國際上現有的一些關於量子計算機性能的評價標準,一部分在業內得到認可並被廣泛採用,單就量子計算而言,我國目前還沒有就此形成具體統一的標準。

中消協曾在2019年發佈提醒稱,爲了迎合消費需求,目前市場上涌現出一些打着“高科技”“健康”等標籤的所謂“量子產品”,如量子護膚品、量子保來自:aoa.cbgmall.com健品、量子美容儀、量子鞋墊、量子水杯、量子吊墜、量子內褲等等。這些產品被宣稱擁有強大的功能,但往往名不副實。