作者：皮特•茹斯坦／Pete Ruston（皮特•茹斯坦博士是美国国家侦察办公室任务支持部的主任，现已退休。）                                                   
        专家点评：量子力学不再只是玄妙的物理理论和实验室的宠儿，它已经进入了工程技术和人们的生活。正如下列文章指出的，近年来，量子力学已取得重要的新进展，包括一些重大应用。我国在量子力学领域的一些分支已逐步占有一席之地。面对国际竞争态势，我们应当抓住时机，为加入量子高新技术的竞争做好准备，并争取在某些技术创新点上有所突破。

        量子计算和存储技术是一个颇具潜力的领域。未来20年里，如果我们能打破传统经典物理定律，那么原子将取代晶体管成为基本元件，提供巨大的存储和计算能力。量子计算机用于密码系统，有望使通信实现100％保密。
        目前，我们现有的科学技术几乎都是基于1900年之前的几个世纪中人们发现的物理定律。20世纪，科学家们又发现了约10个量子定律来解释原子水平的相互作用。正像爱因斯坦的相对论从根本上拓展了经典牛顿物理学一样，现在，一些未知的量子定律还有待于通过创新思维来发现。
        量子论如同爱因斯坦相对论一样，认为可在特定条件下实现移物传递，以及用比光速快的速度旅行(译注：指超距态叠加)。虽然我们受惠于沃纳•海森堡和卡尔•普朗克等物理大师的才智，但以我们目前对量子力学的理解水平仍无法解决这些难题。和量子技术有关的科技进步很可能是21世纪最重要的发明，因为它们将影响我们生活的各个方面。例如，飞机和宇宙飞船结构材料将采用碳纳米管材料，它们在提供足够强度的同时，重量也将大为降低。未来，量子技术还可帮助我们发明一种可与人类大脑的计算、存储和存取能力相媲美的方法，或者开发一种大推力的化学推进系统和高比冲的电力推进装置。
        量子计算和存储技术是一个颇具潜力的领域。在过去的35年，如同戈登•摩尔所预言的那样，半导体行业每两年就能高一倍，但在未来20年，如果我们能打破传统经典物理定律，那么原子将取代晶体管成为基本元件。原子已经被验证在特定条件下将处于纠缠态，可以与其他相隔数厘米的原子发生交互作用，由此能提供巨大的存储和计算能力。未来20年，我们很可能将拥有基于逻辑比特编码的完全容错量子计算机，其中，编码是通过使用由激光脉冲激发的多种高阶量子门来进行的。这种量子计算机将用于科学计算以及密码系统，后者有望使通信实现100％的保密。
        另一个激动人心的领域是量子传感器。量子点是具有离散晶体分子的电子特性的半导体宏观原子，可高度激发并释放能量，这些能量在30年前被发现后已经得到了大量的应用。通过多层堆叠的方法，可加工出每平方厘米超过1000亿个量子点。
        因为量子点能在可见光和短波红外线间进行调谐，因此在未来20年将得到广泛应用；光电子器件可将现在的网速提升至少30％；可作为光伏器件将太阳能电池的效率从现在的30％提升到超过40％；作为发光装置用于显示器所需电力微乎其微；还可作为改进的光电探测器来取代现在的焦平面阵列探测器，使背景噪声完全消除。此外，在医药领域，目前已有试验正在探索将量子点束缚于肿瘤细胞上以帮助监视癌细胞的变化。
        美国在量子技术领域的领导地位尚未确立，亚洲和欧洲也是量子技术领导地位的有力竞争者。因此，在学校、企业和车间培养人才时，需要大大提高他们在科学、技术、工程和数学方面的水平。如今，美国的航空航天和防务界在逐渐陷入一种害怕失败的氛围中，一些优秀的科学家往往选择了保守的，但更安全的路线来进行科学研究，致使一些可能符合现存的物理定律的技术，仅仅由于研究的风险、成本较大或是对未知的担心而被放弃。
        美国现在的科技领袖地位不是由害怕失败的人争取到的。半个世纪前，首个美国图像侦察卫星——“科罗纳”(Corona)项目在最终成功前连续失败了12次。该项目为美国空间技术的发展打下了坚实基础，为美国的国家战略贡献良多。现在是一个需要无畏的勇气的时代，即使再多几次失败也无需惧怕。