第406章 被搁浅的梦(2/2)
「当然,三维空间的量子霍尔效应,形象地来说是下面这样的,能看得懂不?再来个大白话的比喻吧。这就好像是一个房子,那些迷糊的电子住在里边,它会沿着房子的边缘,划著名半圆,从地板瞬间钻上天花板,然后再跳回来,如此往复。这就是三维空间里的量子霍尔效应。」叶华答道。
「华仔,你说了这么多,这个量子霍尔效应又有什么用?」小风姐笑道。
「量子霍尔效应是整个凝聚态物理领域最重要、最基本的量子效应之一。我们使用计算机的时候,会遇到计算机发热、能量损耗、速度变慢等问题。这是因为常态下芯片中的电子运动没有特定的轨道、相互碰撞从而发生能量损耗。而量子霍尔效应则可以对电子的运动制定一个规则,让它们在各自的跑道上一往无前地前进,这就好比一辆高级跑车,常态下是在拥挤的农贸市场上前进,而在量子霍尔效应下,则可以在各行其道、互不干扰的高速路上前进。」叶华解析道。
「量子霍尔效应的产生需要非常强的磁场,而量子反常霍尔效应的美妙之处是不需要任何外加磁场,在零磁场中就可以实现量子霍尔态,更容易应用到人们日常所需的电子器件中。」
「咱们这是要造量子计算机吗?」坐在前排的朱蒂文好奇问道。
「量子计算机为时过早,但我们可以实现简单的量子通信了,量子通信的原理只要有量子纠缠、量子不可拷贝定理、秘钥分配和隐形传态四个部分。与传统的密码学不同,量子密钥分配是密码学与量子力学相结合的产物,它以量子态为信息载体,利用量子力学的一些基本物理原理来传输和保护信息。在遥远两地的用户,可共用无条件安全的秘密系统YH79,利用该秘密对信息进行一次一密的严格加密,保证通信安全。这也是目前已知唯一的不可窃听、不可破译的分发方式。」叶华笑道。
「量子纠缠是什么?」见气氛如此和洽,一个叶华班的学生也举手提问了。
「量子纠缠是指,两个粒子即使相隔数光年之遥,也能够具有相互联系的特狌。这种『相互联系』特狌看似诡异,一如双胞胎所谓的『心灵感应』,又如那些不可捉摸的未知的意识和灵异东西。那么这种『隐形』联系是否存在呢?下列有个『量子隐形传态』的方案,可以使量子信息或者称量子态在某处消失,随后在远处重现,有点像上述神话中的『远距传物』,具体懆作过程如下......」