
英国基于量子世界令人费解的物理原理制造先进设备的计划获得了1亿英镑的资助,大臣们希望此举将对医疗、交通和国家安全产生变革性影响。
科学大臣彼得·凯尔宣布将在英格兰和苏格兰建立五个量子技术中心。他们将与工业界和政府合作,开发和商业化设备,最终推动新经济。
“我们正处于量子技术将把我们带到的山脚下,这为英国科学和英国研究与发展提供了巨大的机会,”凯尔在周五宣布之前在格拉斯哥告诉《卫报》。“如果我们做对了,我们可以成为全球领导者,这意味着不仅要解决国内的挑战,在国内创造机会,还能够充分开发全球市场。”
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已故的诺贝尔奖得主理查德·费曼(Richard Feynman)曾宣称,“没有人理解量子力学”,但自一个多世纪前最早的工作以来,研究人员已经找到了利用这种奇异效应的方法。量子物理学现在应用于半导体、核磁共振脑扫描仪、激光和原子钟。
这些位于格拉斯哥、爱丁堡、伯明翰、牛津和伦敦的中心将致力于打造下一代设备,从探测地下管道的脑扫描头盔和重力传感器,到早期发现疾病的量子增强血液测试,以及不依赖GPS的全球定位和精确定时服务。
在一个项目中,伦敦大学学院的科学家们正在微调金刚石纳米颗粒原子缺陷的量子特性,以开发超灵敏的血液测试。这项技术允许科学家提取血液样本,并通过使它们像灯塔发出的光束一样闪烁来检测微量的蛋白质或DNA。
伦敦大学学院的约翰·莫顿教授说:“新一代量子传感器开始出现,我们的中心将利用它们来改变早期诊断和治疗,它在癌症、心血管疾病、阿尔茨海默氏症和传染病方面都有应用。”“我们对将这些奇怪而奇妙的量子传感器转化为实际应用感到非常兴奋,患者将从中受益。”
在伯明翰大学,科学家们正在利用一种被称为叠加的量子效应来建造重力传感器,以探测地下基础设施。这种传感器可以提醒公用事业公司,他们计划在哪里挖掘煤气和水管,或者帮助他们找到自己的管道进行维修。
伯明翰大学(Birmingham university)的迈克尔?霍林斯基(Michael Holynski)教授表示:“从原则上讲,我们可以更快地找到基础设施,而不是为了找东西而大量挖掘——而且很多洞都挖错了地方。”“我们已经用轮毂上的传感器探测到了隧道和管道。我们下一阶段想做的是让它能够快速移动,更准确地检查地下。”
其他传感器利用一种叫做纠缠的量子效应来精确定位气体泄漏,比如工业设施产生的甲烷,从而在它们成为危险之前被发现和处理。
“全球量子市场目前为90亿英镑,十年后将达到900亿英镑,”凯尔说。“如果有一个增长如此迅速的全球市场,我们需要英国走在前列。”




