诺奖得主Serge Haroche：不应夸大量子计算，警惕泡沫和炒作

光子盒研究院出品

昨天，光子盒报道了诺贝尔物理学奖获得者Serge Haroche关于量子计算的最新观点，为了避免断章取义，我们特地找来了Haroche的采访全文。

Serge Haroche

Serge Haroche（1944年出生于卡萨布兰卡）是2012年诺贝尔物理学奖得主之一，因为他成功地捕获和操纵了个别粒子，同时保留了它们的量子性质。这一成就是不可想象的：量子物理学之父之一埃尔温-薛定谔本人曾在近一个世纪前说过，对单个粒子进行研究是不可能的。薛定谔用量子叠加原理解决了这个问题：由于他无法分离和观察像电子这样的物理系统，他假设它存在于理论上所有可能的状态。因此，著名的猫诞生了，它被锁在一个盒子里，在被观察到之前既死又活。

量子力学使我们这个时代的伟大技术进步成为可能，从第一台计算机到光纤链路。10月6日颁发的瑞典学院的最新奖项，再次奖励了这一科学的障碍的跳跃。三位物理学家成功地控制了数百公里外的粒子之间的通信。在此之前，所谓的量子纠缠（粒子之间在没有任何物理联系的情况下进行远距离通信）只是科学的一个谜。

01

量子计算机的研究，仍然面临挑战

Q：你的研究打开了哪些世界？

Haroche：我们在量子技术方面的工作是基于试图实现根据经典物理学不可能实现的目标。最明显的例子是原子钟，比测量当前地理位置的原子钟更精确。另一个是使用纠缠的量子通信。这保证了秘密通信，不能被窃听。所有这些领域的研究都非常活跃。特别是量子计算机的研究，因为它前面有许多挑战，所以是最难实现的。

Q：诺贝尔物理学奖刚刚颁发给了量子信息领域，这一成就意味着什么？

Haroche：这让我非常高兴，因为获奖者都是我多年的朋友。对这一问题的研究大约在40年前开始探索，试图说明当光子通过我们称之为纠缠的非物质联系保持联系时，即使它们在数百公里之外，会发生什么。当时还没有实际应用的实验。我们还需要大约20年的时间，直到我获奖的实验表明，对孤立的量子系统的操纵是可能的。通过交流，我们希望人们开始相信这一切是有用的东西......

Q：你为你必须专注于你所谓的“无用的科学”这一观点辩护。这是什么意思？

Haroche：重要的是要知道，我们出于好奇心所做的一切，不需要寻找特定的结果，最终都会以我们意想不到的方式发挥作用。让我们想想我们领域最伟大的进展之一：激光，通过跨越海洋的光纤使全球连接成为可能，是爱因斯坦提出的概念，但花了近40年才实现。在其发明十年后，我们已经在使用量子中继器进行通信，但那些开发它的人并不知道这可能发生。激光是基础科学如何在很久以后才被应用的最好例子。

02

面对商业压力，捍卫研究本身

采访结束后的Haroche

“进步是一件神奇的事情。”Haroche说，他上周应伊比利亚-美洲国家组织的邀请访问布宜诺斯艾利斯，庆祝国际科学周：面对市场的紧迫性和我们这个时代对成果的不断需求，捍卫研究本身就是一种目的。

Q：最近，有很多关于量子计算的进展的讨论；像谷歌或IBM这样的公司说他们在这个领域取得了很大的进步。这不是真的吗？

Haroche：量子叠加是非常脆弱的。到目前为止，我们只能同时控制几个粒子，而我们需要能够操纵数百万个粒子来实现量子计算机。我认为有很多的炒作，因为公司在竞争，他们需要展示成果。毫无疑问，他们正在做的工作很有趣，但仍有许多工作要做，我们不应夸大其词。科学史告诉我们，技术发展几乎总是出人意料的，它们几乎从未接近我们的初衷。基础科学和其应用之间的差距总是伴随着意想不到的曲折。我们必须小心谨慎。

Q：这些公司不谨慎吗？

Haroche：他们不是疏忽，这贯穿了他们工作的逻辑：他们需要展示一个可以销售的产品。我是从一个纯粹的科学角度来看的，而不是从一个需要生产东西以获取利润的人的角度来看的。我所说的小心翼翼，是指我们不能预测在两三年内会发生什么，因为调查需要更长的时间，而且在这个过程中会发生很多事情。

Q：为什么会有这种急切的心情？

Haroche：有许多幻想可能不会发生。20世纪伟大的技术进步都没有被预测到：激光、互联网、经典计算机、GPS定位……即使量子计算机能够被建造，它也将是一个巨大的机器，需要在非常低的温度下工作。它不是可以作为笔记本电脑出售的东西。

Q：我们不会很快有量子手机？

Haroche：我确实不认为很快会有量子手机。但这个想法有助于我们解释量子计算机未来面临的巨大挑战：你手中的手机比监测人类登月之旅的计算机还要强大。进步是一件奇妙的事情，而下一步是最难的。

Q：这些年的研究有什么变化？

Haroche：爱因斯坦和薛定谔时代的科学家们有很多支持，他们有很好的薪水。的确，那时的研究成本较低，但在我们这个时代，一切都变得更加复杂。竞争更加激烈，资金也更加有限。工作变得更加复杂：我们需要年轻人将他们的创造力投入到科学中，但他们的机会却非常有限。

03

时代发展：科技、政府与社会

Q：政府在这其中的作用是什么？

Haroche：政府应该明白，科学是一个长期的冒险。在这些方面没有任何承诺，这一点我们曾经与政治制度脆弱的国家联系在一起，但现在已经开始蔓延：例如现在发生在美国。在特朗普执政期间，科学被忽视了，这是一个巨大的问题。如果我们希望科学能解决我们最紧迫的问题，如气候变化，我们需要一个强大而持久的政治承诺。

Q：你认为科学在我们的时代已经失去了权威吗？

Haroche：是的，完全如此。科学生活在威胁之下。科学家们对支配我们时代的真理提出质疑，但他们是基于理性的怀疑，基于挑战那些不能解释所有事实的理论的怀疑。这就是为什么阴谋论如此反常：它们基于这样的想法：任何事情都可以用意见来挑战，意见作为理论是有效的。

Q：发生了什么？

Haroche：我想这是一个社会学的问题，但有一种解释是我们已经进入了全球化的危险阶段。有一些人被排除在外，他们被孤立，面对我们的世界所承诺的进化，他们感到无助。他们的反应是在社区中，在思想的泡沫中质疑它。而这对科学工具来说是一个艰难的地方，因为它们不利于团结起来反对对方。反科学的思维是使人们相互团结的东西，而科学不能在那里发挥作用，因为它是普遍的、理性的和客观的。

参考链接：

https://rivaltimes.com/serge-haroche-nobel-prize-in-physics-we-should-not-exaggerate-advances-in-quantum-computing-there-is-a-lot-of-hype/

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