合封芯片

量子芯片原理 央视揭秘量子产品:从鞋垫袜子到养生美容,几千甚至上万元的“量子”概念产品有效吗?

小编 2024-10-24 合封芯片 23 0

央视揭秘量子产品:从鞋垫袜子到养生美容,几千甚至上万元的“量子”概念产品有效吗?

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(央视财经《第一时间》) 如今,科技的发展日新月异,但每当有新的科学名词出现,相关的美容、养生、保健类产品就会紧随其后,横空出世。过去有基因、纳米、AI,而现在又有了量子概念的产品。那么,这些所谓的“量子”产品,玩儿的又是什么新花样呢?

北京市民 : 量子鞋垫、量子美容看到过。

北京市民: 那些广告,可能利用这个(量子)概念去炒作一些东西。

虽然不少消费者表示,他们见过打着“量子”旗号进行营销宣传的概念产品,但对于“什么是量子”,却十分陌生,几乎没有辨别能力。

北京市民: 不知道,不太了解。

北京市民: 啊,什么是量子?量子,就是量子力学吧。

在电商平台上搜索“量子”,各类“量子”概念产品有上百种:量子屏幕保护膜、量子保健养生项链、量子高清变色眼镜等等。这些商品的共同特点是“功能强大”、价格不菲。例如一双透气、耐磨、防臭的量子能量袜子,售价在60元以上;一款宣称“逆龄10岁不是梦”的量子保湿喷雾,标价198元;一款主打“量子医学”的光量子共振器,可根据客户要求定制量子芯片核数,价格一千元起步。可以喝的激活酶量子酒,声称可以通过量子技术提高震动频率,从而增强健康因子的能量,达到酒疗功效。

量子酒推销人员: 我们现在演示一下量子酒它的能量在哪里。没喝量子酒之前,金鸡独立,抬一只脚,一揠,脚就落地了,你看看。 现在你喝一下量子酒,这是事先倒好的,量子酒喝一口就行。 来,我来揠你看看。

量子酒推销人员: 你感觉咋样?

量子酒推销人员: 好!

除了养生、保健,美容、抗衰老也是“量子”概念产品泛滥的重灾区。记者走访了多家美容院,发现所谓的高端进口量子导入仪器成为了美容项目的营销利器。

某美容院工作人员 :灯泡肌(美容项目)298元一次,量子胶原(美容项目)这个的确要贵一点,5800元十次。它是通过它的红外、通过它的射频热能,让咱们的胶原蛋白组成成分变成小分子、量子化,量子的体积大小。

某美容院工作人员: 量子它是一种高科技的技术,它是以每秒五千八百万次的高频来注射到皮肤底层。这个仪器平时是用一次980元。

量子足浴盆可排毒?仅是电解反应

“遇事不决,量子力学。”这原本是一句用于自我解嘲的网络流行语。然而现如今,这句话却在各色商品的营销推广中被应用得淋漓尽致。那么,这些打着量子旗号的“高科技”产品,真的那么神奇么?

李永乐是一位中学物理教师,有学生向他请教量子足浴盆的科学原理。这名学生的妈妈花了一万多元钱买了一个量子足浴盆,把脚放进去之后,泡脚水就会逐渐变色,脚上还会冒气泡,推销人员说这些析出的杂质就是在量子科技帮助下排出的身体毒素。

量子足浴盆推销人员: 这个量子产品太好了,清汪汪的一盆水泡半个小时,身体里面的毒素排出来。

量子足浴盆推销人员: 咱们的目的是通过排湿、排寒、调理,不去医院、少去医院,不得大病、少得病,这款仪器就是管这么大的用!

李永乐告诉记者,所谓的量子泡脚盆,应用的只是中学化学中的电解知识,与“量子”毫无关系。

中国人民大学附属中学教师 李永乐: 原理非常简单,就是因为在通电的情况下,金属的电极会发生电解反应,一部分金属就会溶解到水里面。不同的金属离子和不同的化合物它会有不同的颜色,可能是绿色的,可能是褐色的,本质来讲就是像铜、铁、镍、铬这些重金属。

打着“量子”旗号的高科技养生保健产品,不仅对排出人体毒素毫无帮助,还会对身体健康带来伤害。

中国人民大学附属中学教师 李永乐: 重金属离子它是有毒的,如果喝进去的话会中毒,如果接触到皮肤也会对皮肤产生很多比如过敏这样的反应,所以这个东西其实对身体没有什么好处,还会很有害。

量子足浴盆采用化学反应混淆视听,而另一款量子神梳则凭借“专利”将产品包装成高端科技的模样。

量子神梳销售人员: 这个梳子材料里面放了量子,带芯片版本是多了量子芯片,梳的时候就会有量子的,而且这款梳子它还获得了国家专利型使用证书。它的主要功效是促进细胞再生,而且能够防止脱发,促进新发生长,促进黑发再生,还能促进身体血液循环,提高人体自身免疫力。

记者查询了量子神梳获得的专利号,发现该发明专利的名称与内容是“免洗头梳子”,通过设置复位压簧、除垢通道等以实现在梳头的过程中对头发和头皮进行清洁,和量子没有任何关系。而美容院宣传的量子细胞导入仪器,使用的仍然是射频原理,医学专家表示,射频美容仪器的原理,也和量子毫不相关。

中国医学科学学院皮肤病研究所医生 林彤: 通过这个电流在皮肤组织当中的这种作用,它就可以在皮肤当中产热,来达到加热组织产生一个局部的热效应,由热的效应刺激胶原纤维新生,这是射频治疗的一个原理。

量子不是物质而是一种状态 需极端条件才能实现

我们看到,这些打着“量子”招牌的所谓高科技产品,其实和量子这个概念并无关系。那么,到底什么是量子?量子真的可以走进我们的日常生活吗?

构成物质的最小单元是基本粒子,而量子是质量、能量、体积等各种物理量的最小单元,它也是以某种粒子状态存在的。例如我们看到的一整片明亮的光,进入微观世界后可以发现,这片光是由无数光子组成的。作为各种物理量的最小单位,量子不能再进行分割,它具备很多特殊的性质。

中科院物理所固态量子实验室主任 范桁: 量子不是一种物质,而是一种特殊的状态,这个特殊的状态就有一些奇奇怪怪的性质,这些性质和我们平常生活中的直觉是不一样的。

记者了解到,量子的状态需要非常极端的条件才能实现,这些极端条件包括极低温、强磁场、超短时间等等。使微观粒子进入量子态、展现出量子的效应并为人所用,需要极其高昂的经济成本。

中科院物理所固态量子实验室主任 范桁: 要维持这个量子的状态,它经济上是非常昂贵的,这一套设备下来大概是1300多万的样子。它叫稀释制冷机,我们大家理解它就是一个冰箱就可以,只不过它温度特别低,零下273℃左右,空气在这个温度的时候早都变成液体和固体了。在这种情况下我们的量子效应才能展现出来,它保持一段时间使得我们能利用量子的效应为我们工作。

​专家表示,目前量子科技主要应用于超导量子计算机、量子密钥、量子通讯、量子激光武器,包含金融、国防、通讯等领域的全球量子通信网也正在加紧构建。由于量子态所需的极端苛刻环境与高昂的经济成本,截至目前量子科技没有走进我们的日常生活,所有打着“量子”旗号进行营销的日常生活产品,全部为虚假宣传。

中科院物理所固态量子实验室主任 范桁: 我们平常生活中的一些带量子的这些东西,和量子的效应没有任何的关联。量子科技实际上还是属于科技的最前沿,距离我们现实的生活还是非常远的。

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(编辑 刘峥)

简述量子芯片

中国研究团队构建的量子计算机“九章”实现了刷屏,引发了人们对量子计算的极大兴趣。那么,作为实现量子计算核心的量子芯片情况又是如何?

简言之,量子计算机是一类遵循量子力学规律进行高速数学和逻辑运算、存储及处理量子信息的物理装置。当某个装置处理和计算的是量子信息、运行的是量子算法时,它就是量子计算机。量子芯片则是量子计算机的核心之一,也是执行量子计算,进行量子信息处理的硬件装置。

目前量子计算主要分为固态器件(也可称之为电学路线)和光学路线两大类量子计算路线。九章属于光学路线,光学路线的光量子在相干时间上有优势,因为光受环境干扰比较少。但是其可操控性较弱,而且与经典计算很难实现兼容。目前,媒体报道较多的IBM与谷歌的量子计算,所走的就是超导量子计算路线,而英特尔所走的是半导体量子技术路线。无论是超导还是半导体都属于固态器件路线,都属于电学路线。

光学路线与电学路线量子计算,究竟哪种在未来会更成功,业界并没有给出定论,但是从与经典计算的兼容、从现有工艺与产业资源的成熟度、商业化和产业化等综合维度来看,固态器件都有明显的优势。目前世界上多数量子计算采用固态器件的路线,因为它有很好的工业基础,而且与经典计算能够更好地融合,更容易实现产业化、工程化。

根据知乎上本源量子提供的资料,在芯片的实现上,经典集成电路芯片是通过一个个晶体管构建经典比特,二进制信息单元即经典比特。而量子芯片采用不同物理体系构建量子比特,例如超导量子芯片利用约瑟夫森结来实现二能阶系统,半导体量子芯片通过控制电子的多个自由度实现二能阶系统等。

半导体量子芯片可以很好地结合和利用现代成熟的半导体微电子制造工艺,通过纯电控的方式制备、操控与读取量子比特更具灵活性。与现代大规模集成电路类似,半导体量子芯片具有良好的可扩展、可集成特性,被认为是未来实现大规模实用化量子计算的最佳候选体系之一。

同传统集成电路芯片设计类似,量子芯片的设计也需要依靠设计和仿真软件。但由于同半导体芯片电路特性不同,量子芯片电路原理和结构设计遵循完全不同的逻辑,需要重新开发。

在制造方面,量子芯片的生产制造过程本身具有的复杂的系统工程属性以及需要非常专业化知识体系,其生产制造的每个环节,都需要专业化程度较高的特定工程师逐步调试工艺参数。在封装环节,也需要在传统封装技术的基础上,通过技术工具实现对于量子芯片的封装。一方面要求能够在封装后,大幅度抑制信号泄露并进行噪声隔离,同时要具有高效的集成性,高效的散热性能,提供磁场屏蔽保护与红外辐射屏蔽保护等特性。另一方面,在封装中,最重要的环节是要将其中的控制通道,通过微波线缆引出,保证低温状态下能够有效将量子芯片冷却到较低的温度。

目前,各国政府和国际巨头都在积极开发量子计算机和量子芯片。美国近十年来,已通过“量子信息科学和技术发展规划”等项目,以每年约 2 亿美元的投入力度,持续支持量子信息各领域研究。欧盟 2016 年推出“量子宣言”旗舰计划,在未来十年投资 10 亿欧元,支持量子计算、通信、模拟和传感四大领域的研究和应用推广,并在 2018 年 11 月正式启动首批20 个研究项目。日本文部科学省 2013 年成立量子信息和通信研究促进会以及量子科学技术研究开发机构,计划未来十年内投资 400 亿日元,支持量子通信和量子信息领域的研发。

企业层面上来看,谷歌、IBM、英特尔和微软等科技巨头近年来大举进军量子计算领域,并且与耶鲁大学、麻省理工学院、加州大学系统等科研机构联合攻关共性技术。在近日(12月4日)刚刚举办的英特尔研究院开放日活动上,英特尔再次推出新款量子控制芯片,第二代低温控制芯片Horse Ridge II。

中国也在积极推进量子计算的发展。中国科学技术大学、清华大学等高校近年来都在量子计算领域取得一些阶段性成果。百度、阿里巴巴、腾讯、华为等科技企业也相继出台了量子计算研究计划。从技术角度来看,量子计算还处于原型机研发阶段,技术上仍面临多项挑战。而且产业化一直是量子计算的难点,我国在高品质材料、工艺结构、制冷设备和测控系统等领域仍落后于领先国家。

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