《三体》故事可以发展的一个很重要的前提是：三体文明摧毁了地球上所有的质子对撞机，使地球的科技不能再获取量子领域的研究进展，从而把地球科技的水平锁死在一定的阈值内，无法突破。这样地球的科技水平始终和三体文明保持一个很大的差距，三体世界就可以在四百年之后侵略地球。
对于这个脑洞，刘慈欣向世人展示了量子技术对人类的意义：量子技术相对于我们现有的技术来说，就好比把NASA现有的科技水平穿越到3000年前一样，甚至比这个量级之间的差距还要巨大。
现代科学的根基
我们现有的科学是基于牛顿的经典力学和爱因斯坦的相对论为地基的建立起来的，所有科学都符合这两个理论，比如任何的物质都逃不开“万有引力”，任何的能量也逃离不了“热力学三大定律”。
这两套理论定义了我们的认知，用物理的方法诠释了这个世界的所有规律，可以说，上帝用牛顿和爱因斯坦为这个世界做了注解。
但是，我们认知的世界，并不是世界的全部，就好像哥白尼提出日心说之前，人类把地球当作宇宙的中心一样，我们的认知存在很大的盲区。其实这个世界还存在着很多人类没有触及的领域，虽然近60年我们经历了科技大爆发，但是我们仍然存在着巨大的认知盲区。相对于全部的知识，人类现在掌握的技术就好像太平洋内的一滴水，而全部的科学是整个太平洋，甚至是整个地球。
现有物理学的失效
我们在一条无限延伸的道路上行走，扩展着我们的认知边界，突然前方出现一条深渊阻碍了我们前行的道路，我们面对这条鸿沟束手无策，想尽了所有办法也无法跨越它，无力感充斥着整个身体。
这种束手无策的感觉就是我们人类在几十年内微观科学真实体验。
随着科技的发展，我们的研究领域渐渐涉及到了原子级别。在微观世界，我们惊奇的发现万有引力定律失效了，原子和原子之间存在着更为重要的力——我们定义为库仑力；而且原子之外的电子运动的速度极快，经典物理学无法建立一个合适的模型去解释这个现象；以光为代表的粒子不存在质量，爱因斯坦的经典方程式：E=MC²瞬间无力。这一道道我们肉眼可见却束手无策的鸿沟，从中辐射出来的就是人类无穷的无力感。
粒子对撞机
研究量子技术最重要的工具就是大型粒子对撞机，粒子的加速轨道一般会有几十公里，利用电磁技术，可以将粒子加速到光速的99.99%，然后发生碰撞，获取碰撞之后的数据。
现在世界上最大的粒子对撞机是欧洲核子研究中心(CERN)建立的大型强子对撞机(LHC）。它建于瑞士和法国边境地区地下100米深处的环形隧道中,隧道全长26.659公里。隧道内将维持在-271℃的极低温.这一温度将会出现超导现象,使得粒子在管道中几乎不受任何阻力,以至接近光速。
对撞机从2003年开始建造,参与该项目的有来自80多个国家和地区的2000多名科学家和工程师,整个工程耗去54.6亿美元.
在运行对撞机时，对撞机内部的质子可以以299,792,455米/秒的速度通过，仅比光速慢3米/秒。
实验存在的意义就是验证理论正确与否，利用两个微观粒子碰撞产生的结果验证了很多之前无法检验的现象，比如核反应的放射性衰变；碰撞产生的新物质与宇宙粒子重合，同样也间接验证了暗物质和暗能量的存在。
在概念物理学中，科学家普遍认为物质是由能量构成的，最终归纳的利率就是弦理论：所有物质都是由能量构成，最小的能量段我们称作“能量弦线”。能量弦线不同的震动频率，产生我们世界的不同的物质。如果我们可以利用对撞机研究出能量弦线的存在，并且掌握它震动的规律，那么现有世界的物质都可以被人为的重构：从食物到建筑，从花草到宇宙飞船，所有的东西都可以用来自宇宙的物质生产出来。单单这一项量子研究就可以改变现有世界的定义方式。
量子是打开下一维度的钥匙
根据M理论，宇宙中共存在11个维度。在我们经典物理学下，我们只研究到了4维：三维的立体空间以及时间维度。
更高维度的世界是什么样的？假如人类突破了维度的界限，进入了五维空间，首先看到的是时间是固定的。我们就能一眼看到现在这个世界从诞生到毁灭的所有画面，更恐怖的是所有画面在时间上都是连续不间断的，你可以看到五分钟前的空间的全部，也可以看到五分钟后的全部。
人类进入这个神秘的空间的钥匙就隐藏在量子领域，我们都知道光速是我们这个空间第一速度，时间的速度跟光速同速，假如我们的物理速度超越了光速，那么我们就可以在时间上发生跃迁，就是所谓的穿越时空。
光子是宇宙基本的物质单位和能量单位，量子科学最终会将光子拆分开，我们将看到光子的本质，并且借助光子，穿越时间，取得维度跃迁。
中国量子科学之光——墨子卫星
目前在量子科学领域，最超前的应用就是在通信端。根据实验研究，具有纠缠态的两个粒子无论相距多远，只要一个发生变化，另外一个也会瞬间发生变化。比如同时在地球和一万光年外的太空，放置两个纠缠态的粒子。无论一万光年外的粒子做什么，在地球上的粒子就会同样做什么。
比如我们纠缠两个智能粒子，一颗在北京，一颗在纽约。我们让在北京的粒子模拟杀一个人，同样在纽约的粒子也会做同样的动作，但是北京的粒子可能是针对空气，但是在纽约的粒子就可能是刺杀一个真的人。
这种信息传输跨越了时间和空间的概念。
而第一个实现纠缠粒子信息通信的就是中国研发的墨子号量子卫星。墨子卫星一次性可以发射两个纠缠的粒子，同时发射到不同地域，根据物质的纠缠原则，可以实现信息的实时传递，并且安全性极高。
经典计算机的终结——《量子霸权》
我们现在的计算机，原型都是以0，1二进制为基础的图灵机。所有数据最后都会转化为0或者1 储存在电脑里，数据越庞大，0或者1 的数据就越多，可以理解这种数据的增长是线性的。
量子计算机不同，一个原子核外的电子呈现高速的旋转态，进行纠缠后的两个量子存在一个正转电子，同样存在一个反转电子。一个改变时，另一个就会相应改变。利用电子的正转和反转，代表0和1。
在传统的经典计算机里，晶体管只能表示0和1之中的一种，但是量子是可以处以叠加态的，所以一个量子不仅能表示0或1，还可以表示0和1的叠加！他能同时记录0和1，而不像传统计算机只能记录0或1。这个被称为“量子比特”，最简单的理解就是假如一台电子计算机一次能计算10个bit位，即十位二进制，而量子计算机能一次计算2的十次方个这样的数！
IBM之前的发布的第一台量子计算机IBMQ拥有20个纠缠量子，那么IBMQ的算力就是2的20次方。这个量级还是非常小的，在20个量子的算力下，这台量子计算机的算力还不如你的台式电脑。但是量子的算力是呈指数增长的，如果量子的数量达到40个以上，算力将呈现恐怖的指数增长。
谷歌在NASA上发表了一篇《量子霸权》的论文，描述了一台具有53个量子纠缠超级计算力的恐怖算力，这台计算机可能就是IBM之前公布的第二台计算机。这台计算机的算力运算3分20秒，相当于现在世界上运算最快的经典计算机运行1万年。这个冲击力相当于人类从地球到太阳的过程，如果我们走路去需要1.7万年，但是光只需要8分钟。
科学家很难解释这个问题，量子算力和二进制算力存在这么大的差距，我觉得这个现象像极了不同维度的差距，量子是连接不同维度的大门，经典计算机的算力是二维平面的，量子计算机的算法更像是一个三维立体，在一个三维空间里可以存在无数个二维平面。
从量子算力这个现象也暗示着量子领域是进入高维度的大门。
这个算力对于现在的世界就是颠覆性的。人类具有智慧是因为大脑具有800多万亿个脑细胞，这个量级的脑细胞提供了人类大脑的大量算力，也就产生了我们现在的智慧。在经典计算机的算力下，要实现人类智能是很难的，而量子计算机的庞大算力，会极大程度的推动人工智能的发展。
《量子霸权》震荡最大的行业就是区块链行业，区块链是一种“加密的分布式记账法”，核心的关键词是“加密”。在传统的二进制算法中，区块链是无法破解的，但是随着量子计算机的发展，未来的区块链密码就像子弹穿越一张纸一样简单，会瞬间击穿整个区块链行业，这也就击穿了以区块链和人工智能为核心的第四次工业革命。
但是目前量子计算机的算力还不足够，要达到随意破解区块链的程度，至少需要1500个量子以上的算力。
科技的发展是符合摩尔定律的。随着我们整体硬件和软件的进步，我们整体科技的整体提升，科技的发展也是一个指数级的势态。可能在近二十年发展的速度很慢，只要突破科技的临界点，科技就会以惊人的速度增长。到那个时候，我们将通过量子，进入一个全新的世界！
