九章理论提出者获得2020年ACM计算奖

光子盒研究院出品

昨天，量子科学界发生了许多大事，65个国家发起了“世界量子日”，联合国教科文组织Netexplo创新论坛把“九章”评为全球十大突破性数字创新。

同一天，九章理论（玻色取样和量子计算优越性理论）提出者Scott Aaronson获得了图灵奖颁发机构国际计算机协会（ACM）授予的2020年ACM计算奖。去年的获奖者是“AlphaGo之父”、DeepMind首席科学家David Silver。

量子计算的提出已有40年，但在很长一段时间里都不被非物理领域所重视，甚至包括与之紧密相关的计算机科学界。此次Aaronson获得的ACM计算奖是面向中青年科学家的最高奖项，这也是计算机科学奖项首次授予量子计算学者。

这个奖项的意义不仅在于计算机科学界对量子计算的认可，更打破了关于“九章是不是量子计算机”的质疑。

Scott Aaronson因对量子计算的开创性贡献而被评为2020年ACM计算奖的获得者。Aaronson是德克萨斯大学奥斯汀分校计算机科学David J. Bruton Jr教授。

量子计算的目标是利用量子物理来制造能够解决经典计算机无法解决或在任何合理时间内无法解决的问题的设备。Aaronson展示了计算复杂性理论的结果如何为量子物理提供新的见解，并阐明了量子计算机能够做什么和不能够做什么。

颁奖词说：“量子霸权（量子计算优越性）的概念，它表示当量子设备可以解决经典计算机无法在合理的时间内解决的问题时所达到的里程碑。Aaronson建立了量子霸权实验的许多理论基础。这样的实验使科学家能够给出令人信服的证据，即量子计算机可以提供指数级的加速，而无需首先构建完整的（通用）容错量子计算机。”

ACM计算奖用于表彰中青年的计算机科学家，他们的研究贡献具有广泛的意义。该奖项由Infosys公司赞助，奖金为25万美元。

ACM会长Gabriele Kotsis说：“几乎没有哪个技术领域有量子计算这么大的潜力。Aaronson推动了这个新领域的发展。他还是一位优秀的教育者。重要的是，他的贡献并不局限于量子计算，还在计算复杂性理论和物理学等领域产生了重大影响。”

玻色取样：在“The Computational Complexity of Linear Optics”一文中，Aaronson和合著者Alex Arkhipov证明，完全由线性光学元件构成的基本量子计算机不能用经典计算机有效地模拟。

此后，Aaronson探索了量子霸权实验如何实现量子计算的一个关键应用，即加密随机比特的生成。

量子计算机的基本极限：在2002年的论文“Quantum lower bound for the collision problem”中，Aaronson证明了碰撞问题的量子下界，这是一个多年来公认的难题。这项工作确定了量子计算机在多对一函数中找到碰撞的最小时间，证明了密码学的基本构建块对量子计算机来说仍然是安全的。

经典复杂性理论：Aaronson以其“代数化”的工作而闻名，这是他与Avi Wigderson一起提出的方法，目的是了解代数在分离和折叠复杂性类方面的局限性。

让量子计算变得容易理解：除了他的技术贡献之外，Aaronson还因让量子计算可以被广泛的受众理解而受到称赞，他已经被公认为该领域的主要发言人。他的博客Shtetl Optimized非常受欢迎，他以一种简单有效的方式及时地解释了量子计算中广为关注的话题。他的帖子从基础理论问题到当前量子设备，都引发了许多有趣的讨论。

Aaronson还著有“Quantum Computing Since Democritus”一书，为一位科普读者撰写了几篇文章，并发表了TED演讲，以消除误解，为公众提供该领域更准确的概述。

Infosys首席运营官Pravin Rao说：“Infosys很自豪能够赞助ACM计算奖，我们祝贺Scott Aaronson成为今年的获奖者。上世纪90年代当人们开始研究量子计算设备时，一些人将其称为科幻小说。虽然全功能量子计算机的实现可能还在未来，但这肯定不是科幻小说。谷歌和其他公司成功的量子硬件实验，对许多关注这些发展的人来说是一个奇迹。Scott Aaronson一直是这一研究领域的领军人物，他的贡献将继续关注和推动这一领域，帮助量子计算发挥其非凡的潜力。”

关于Scott Aaronson

Scott Aaronson是德克萨斯大学奥斯汀分校计算机科学David J. Bruton Jr教授。其主要研究领域是理论计算机科学，他的研究兴趣集中在量子计算机的能力和极限，以及更广泛的计算复杂性理论。

Aaronson毕业于康奈尔大学，然后获得了加州大学伯克利分校计算机科学博士学位。他的荣誉包括Tomassoni Chisesi物理学奖（2018年）、Simons研究员奖（2017年）和美国国家科学基金会的Alan T.Waterman奖（2012年）。

2020年ACM计算奖：

https://www.acm.org/media-center/2021/april/acm-prize-2020

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