量子科技在航空产业的应用前景

非虫

2019年1月，空客发起了一次全球量子计算挑战赛，邀请全球36个量子计算团队超过800位研究人员，与该公司联手打造航空航天领域的量子时代。这次比赛的目的在于借助量子计算解决当今世界上与飞行物理学相关的最困难和最复杂的问题，以测试和评估最新可用的计算能力，并进一步推动量子计算技术在航空航天领域落地应用。

那么，什么是量子科技？它的应用前景有多广？

“无用之学”已大用

在普罗大众心目中，“量子科技”是什么，很难有人说得清楚。在此不妨回顾一下量子反常霍尔效应究竟为何物。霍尔，全名叫埃德温·霍尔。19世纪七八十年代，当时的美国约翰霍普金斯大学学生埃德温·霍尔在两年左右的时间中完成了两个非常重要的实验。

在第一个实验中，他发现，当电流垂直于外磁场通过半导体时，载流子发生偏转，垂直于电流和磁场的方向会产生一个附加电场，从而在半导体的两端产生电势差。这一发现被命名为“霍尔效应”。

在第二个实验中，埃德温·霍尔把实验材料换成磁性材料，他发现仅靠材料本身的磁性会产生另外一种霍尔效应，后来，此种效应被称为反常霍尔效应。

在当年，无论是霍尔效应还是反常霍尔效应，并不受人瞩目，算是一种“无用之学”。不过，上百年来，还是有不少科学家投入到相关研究中。

1980年，德国物理学家冯·克利青利用场效应晶体管的经典结构，在硅和二氧化硅界面的二维电子气中发现了量子霍尔效应。……