大咖云集,智慧碰撞 ——七位“墨子量子奖”得主齐聚墨子沙龙
量子的世界神秘莫测,量子物理学家一定也高冷硬核?当量子物理学家聚在一起,他们会讨论什么?9月19日和20日,墨子沙龙齐集七位顶级量子物理大咖,为观众带来了一场硬核而不高冷的量子大戏。
本次的墨子沙龙持续两天,包括19日的合肥专场和20日的上海专场。19日的合肥专场围绕“量子通信”为主题,Anton Zeilinger、Artur Ekert、Charles H. Bennett、Gilles Brassard共同进行深入解读,他们带来了量子通信原理和应用的分享,探讨了量子和通信的前世今生。
Artur Ekert
来自牛津大学的Artur Ekert教授以大家熟知的概率论为切入点,将量子力学的叠加原理以及量子秘钥分发的概念娓娓道来。与经典物理的确定性不同,量子的世界是概率幅的世界,在Artur Ekert教授看来,如何控制住微观世界的概率,决定了量子系统能否真的为我们所用。他比喻说:“量子计算机是一栋美丽的建筑,一个个逻辑块就是基本的砖块,如果想要整个建筑稳定牢固,我们必须从技术上增加正确的概率,降低某些错误的概率。”
Gilles Brassard
Gilles Brassard和 Charles H. Bennett 是著名的BB84量子通信协议的发明人。二人的先后登场让通信迷们大呼过瘾。Gilles Brassard从最古老的加密方式开始,串联起整个密码学的发展历程。众所周知,密码的历史就是加密者和解密者的斗争史,而量子秘钥的引入,或将深刻地改变斗争的格局。
Charles H. Bennet
接下来上场的Charles H. Bennet 尽显大师风范,他带领观众了解了量子信息的本质。量子力学中晦涩难懂的量子秘钥分发,量子纠缠,纠缠交换,纠缠纯化以及量子计算等概念,经过他的演绎,变得的透彻明晰,他还对量子计算提出了自己的展望,在他看来,“量子信息是初生的婴儿”,未来会有无穷令人兴奋的应用。
Anton Zeilinger
最后,奥地利科学院院长、著名量子物理学家Anton Zeilinger在掌声中登场。他从经典的杨氏双缝实验开始,强调了量子干涉、纠缠的独特性,他如数家珍地讲述了近年来一系列非常重要的突破性工作——量子纠缠分发、量子通信等实验,以及如何建立全球连接的量子通信网络,令年轻学子深受鼓舞。
结束了合肥的“量子通信”专场,墨子沙龙转战上海,20日的“量子计算”专场同样精彩纷呈——David J. Wineland通过互联网视频连线,与上海研究院现场的Peter Shor和Peter Zoller一起亮相墨子沙龙,三位顶级的量子计算学家和现场观众进行了激烈的智慧碰撞。
David J. Wineland教授作为2012年的诺贝尔物理学奖得主,在量子的控制和测量方面成就斐然。当晚,他讲述了量子计算的完整蓝图,以及如何用离子阱做量子计算。在演讲中,他特地提到了大家耳熟能详的薛定谔猫。薛定谔猫本是一个假想实验,随着网络的传播,近年来帮助公众拉近了和量子的距离。而对于科学家来说,在实验室制备和测量薛定谔猫态也至关重要,Wineland教授展示了实验室中薛定谔猫态的相关工作,妙趣横生,又极富挑战。
Peter Shor
来自麻省理工学院数学系的Peter Shor教授是著名量子计算科学家,他设计的Shor算法,对于量子计算来说具有里程碑意义。当晚,Peter Shor教授分享了整个量子算法的发展,他从著名的Church-Turing thesis开始讲起,引领听众认识“计算”的意义,而Shor算法的提出打破人们对计算的认识,在他的讲解下,Shor算法的核心原理变得不再难懂,观众连连惊叹于量子算法带来的指数级加速。
Peter Zoller
奥地利因斯布鲁克大学理论物理系的Peter Zoller教授是著名的量子光学家。他分享了基于冷原子和离子的量子计算,从先进的激光冷却、光镊技术、里德堡原子、波色-爱因斯坦凝聚开始,讲解到目前最先进的离子、原子系统的惊人结果,让现场观众连连惊叹实验室创造出的物理世界的神奇。在他看来,人类进入到了一个量子时代,各种设备、概念和想法都开始成熟,这令他感到兴奋。
据悉,本次墨子沙龙是首届新兴量子技术国际会议(ICEQT2019)的一个环节。ICEQT2019由中国科学院量子信息与量子科技创新研究院举办、合肥微尺度物质科学国家研究中心共同承办,会议为期6天,包括1名诺贝尔物理学奖获得者、5名沃尔夫物理学奖获得者等10多位国际量子信息领域顶尖科学家在内的约500余位国内外专家学者齐聚合肥参加了会议。
除了学术交流,首届“墨子量子奖”颁奖典礼的成功举行,无疑是本届会议的重头戏。颁奖典礼上,2018年度“墨子量子奖”授予在量子计算领域做出杰出贡献的6位科学家,其中理论类的获奖人为Ignacio Cirac、David Deutsch、Peter Shor和Peter Zoller,表彰他们在提出了量子计算体系框架、量子算法和物理实现方面的开创性理论工作;实验类的获奖人为Rainer Blatt和David J. Wineland,表彰他们在基于囚禁离子实验探索量子计算方面的先驱性贡献。2019年度“墨子量子奖”授予在量子通信领域做出杰出贡献的6位科学家,其中理论类获奖人为Charles Bennett、Gilles Brassard、Artur Ekert和Stephen Wiesner,表彰他们在建立量子通信的理论框架方面做出的先驱性贡献;实验类的获奖人为Jian-Wei Pan(潘建伟)和Anton Zeilinger,表彰他们开创性的实验工作使具有现实安全的广域量子通信成为可能。
“墨子量子奖”于2018年由安徽省投资集团控股有限公司、安徽国元控股(集团)有限责任公司、合肥兴泰金融控股(集团)有限公司三家企业共同捐资设立,在国际范围内奖励量子通信、量子计算、量子精密测量等领域取得杰出科技成果的科学家。
随着我国综合国力和科研实力的发展,建立具有国际公信力和影响力的国际学术会议、奖项、学术期刊,提高我国在科技领域的国际影响力,渐渐成为题中应有之义。ICEQT2019作为我国量子信息发展历史上重要的国际会议,它的成功举办,以及“墨子量子奖”的顺利颁发,充分展示了我国量子信息科技发展的实力,提升了我国在该领域的国际地位,有利于进一步推动我国量子信息技术的发展和国际间的紧密合作。
9月墨子沙龙活动为上海市“全国科普日”重点活动,感谢上海市浦东新区科学技术协会的支持。
这里是墨子沙龙——中国科学技术大学上海研究院于2016年起开始举办的公益科普论坛,致力于专业、权威、有深度的沙龙科普活动,每月一次,邀请国内外知名科学家为大家讲述科学那些事。关注墨子沙龙,我们在这里等你来。
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墨子沙龙是由中国科学技术大学上海研究院主办、上海市浦东新区科学技术协会及中国科大新创校友基金会协办的公益性大型科普论坛。沙龙的科普对象为对科学有浓厚兴趣、热爱科普的普通民众,力图打造具有中学生学力便可以了解当下全球最尖端科学资讯的科普讲坛。
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