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量子技术能用在智能水表吗?

2023-06-01 21:25热度:1770

量子技术是能够用在智能水表的。国内制造的智能水表,可分为预付费水表、电子远传水表两大类,其共同特点是测量水流的传感器仍采用普通水表,通过在水表的读数盘指针或齿轮组的某个位置安装传感元件,将原水表的机械读数转换成电信号数据,然后进行采集、传输和储存,按结算交易方式的要求自动或人工进行控制。因为它们的基表都是采用的速度式水表,所以按照水表的原理分类他们还都属于速度式水表一类,只是在读数方式、指示机构等方面进行了改进,增加了预付费、远传读数等自动化抄表系统功能,而计量机构、传动方式还是机械式的,水表的准确度(精度)等级和普通机械水表一样,都是2.0级。智能水表把高科技的电子、信息传输技术应用到水表制造上,在相当程度上改变了国内传统的抄表结算方式,提高了我国自来水收费计量的水平,是自来水计量收费的一次技术进步;它的推广应用实现了“先买水,后用水”和集中抄表管理,更新了用水户的交费理念,减少了拖欠水费、入户抄表等现象,减少了供水部门抄表的人力、物力;可提前回收水费,减少了后期运营人员,提高了管理效率和水司的经营管理水平;且防盗性能较普通水表好,完全能实现“预付费”、“阶梯水价”和“囤积水量”功能。

量子信息技术科学社会学的奠基人贝尔纳曾说:“科学与战争一直是极其密切地联系着的。”今天,倘若我们要追溯风靡全球的信息化战争之科技源头的话,无疑是1946年世界第一台计算机“ENIAC”诞生所开启的电子信息科技革命。然而,这一曾彻底颠覆机械化战争图景的电子信息科技,在遵循“摩尔定律”飞速前行了数十年之后,制约其进一步发展的系列问题日渐凸显:电子计算机的极限运算速度是否存在?越来越一体化的电子信息网络如何应对“网电空间战”?等等。对此,近年来不断突破的量子信息科技正在开启新的机遇之门,势必在未来重新涂抹战神的面孔。量子计算曾创作出《侏罗纪公园》和《失去的世界》等作品的著名科幻作家迈克尔・克莱顿,在科幻小说《时间线》中曾尝试用文学的笔调来想象量子计算的神奇。其中,一家名为国际技术公司的经理们如此推销其眼中的高新科技:“普通的计算机用电子的两种状态计算,这两种状态被定为0和1。但在20年前,理查德・费曼就提出,有可能利用电子所有的32个量子态来进行快速计算。现在有诸多实验室正在试图制造这样的计算机。它们的优点是难以想象的、强大的并行计算能力。”作为科幻作品,克莱顿的小说中充斥着“量子多宇宙”“量子泡沫虫洞”“量子运输”“量子纠缠态”等令人既感新奇又感陌生的词汇,书中之“电子的32个量子态”说法也并不科学。然而,克莱顿预言的量子“并行计算”的强大潜力和美好前景,如今却正在现实世界一步步得到印证。具体而言,1965年,英特尔公司的创始人之一戈登・摩尔针对电子计算机技术的发展提出了“每18个月计算能力翻倍”的摩尔定律。然而,由于传统技术的物理局限性,这一能力或将在未来10~20年之内达到极限。据保守估计,2018年芯片制造业就将步入16纳米的工艺流程,业内专家则认为,16纳米制程已经是普通硅芯片的尽头。事实上,当芯片的制程小于20纳米之后,量子效应就将严重影响芯片的设计和生产,单纯通过减小制程将无法继续遵循摩尔定律,而突破的希望恰在于量子计算。