2022诺贝尔物理学奖引爆一种新技术!深圳2大院士预言了一个更紧迫大事
北京时间10月4日下午5点49分许,瑞典皇家科学院决定将2022年的诺贝尔物理学奖授予法国科学家Alain Aspect、美国科学家John F.Clauser和奥地利科学家Anton Zeilinger ,以表彰他们“用纠缠光子进行的实验,建立了贝尔不等式的违反,并开创了量子信息科学”。2022年的诺贝尔奖单项奖金为1000万瑞典克朗(约合人民币642.8万元)。
量子信息科学,再次成为全社会关注焦点。
深圳梦也曾发布过《重磅布局!深圳又一个科学中心来了!》。深圳市长作2022政府工作报告时指出:“高标准建设综合性国家科学中心、鹏城实验室,推进国家应用数学中心、粤港澳大湾区量子科学中心、深圳湾实验室等重大创新平台建设。”这意味着,继综合性国家科学中心之后,深圳又一个科学中心——粤港澳大湾区量子科学中心来了!
值得注意的是,深圳在量子科技方面,已吸纳了诸多人才,包括院士。
2020年10月16日,中共中央政治局第二十四次集体学习时,时任清华大学副校长、中国科学院院士薛其坤就这个问题进行了讲解,提出了意见和建议。
一个月后,即2020年11月19日晚,南方科技大学官网披露,中科院院士、原清华大学副校长薛其坤已出任南方科技大学新一任校长。薛其坤是凝聚态物理学领域的知名科学家,2019年,薛其坤因“量子反常霍尔效应的实验发现”获得当年度国家自然科学奖项中唯一的一等奖,并被杨振宁先生评价为“诺贝尔奖”级的科学发现。
在2021年的深圳两会上,中国科学院院士、南方科技大学教授、深圳量子科学与工程研究院院长俞大鹏就透露,深圳量子科学与工程研究院成立两年多来,已吸引了国内外科学家、工程师人数位列全国第一,获竞争性经费近3亿元。
两位院士最近又在量子科技发展方向上给出了预言:
7月19日,深圳市人大代表大讲堂邀请了市人大常委会委员、中国科学院院士、南方科技大学校长薛其坤,作题为“推进高水平科技自立自强”的主旨讲座。他表示,量子技术突破离不开一流人才支撑,而基础人才的培养需要一流高校和一流学科的建设。他在讲座中预言:具有颠覆性运算能力的量子计算机,在未来信息技术时代中占据非常重要的地位。>>快讯!中科院院士、清华大学副校长薛其坤将任南科大校长!曾给中央讲量子科技
此外,8月16日,中国科学院院士、深圳国际量子研究院院长俞大鹏在第十届中国电子信息博览会(CITE 2022)开幕峰会上,发表了题为“量子计算:颠覆性算力”的演讲。俞大鹏在演讲中表示,理论上讲,量子计算具有无与伦比的算力,是智能处理无序大规模数据的颠覆性技术,他预言:“谁先拥有通用量子计算机,谁就拥有未来世界。制造量子计算机比研究量子计算更紧迫”。
与此同时,深圳量子计算企业方面也传来了好消息:近日,量旋科技宣布完成总额近亿元的Pre-B轮融资,领投方包括金景衡巽基金和深投控东海旗下的深圳湾天使三期基金,和顺盈投资及老股东深圳高新投等跟投。
据悉,量旋科技成立于2018年,是一家致力于量子计算产业化和实用化的国家高新技术企业,依托实用型超导芯片量子计算机、桌面型核磁共振量子计算机、通用量子计算云平台和应用软件进行产业布局。公司核心创始团队由来自于哈佛大学、麻省理工大学、清华大学、中国科学技术大学、香港科技大学等国内顶级科研院校的量子计算专家组成,在量子计算机的硬件、软件及算法等核心技术上,有着深厚积累。值得一提的是,这家深圳企业在2021年造量子计算机首次出口海外。”
证明爱因斯坦错了!
诺贝尔物理学奖今年颁给量子纠缠,
潘建伟博士导师加冕
来源:量子位 公众号 QbitAI 杨净 Pine 发自 凹非寺
今年的物理学奖颁向量子纠缠的三位科学家,他们分别是阿兰·阿斯佩Alain Aspect,约翰·克劳泽John F. Clauser以及安东·塞林格Anton Zeilinger,以表彰他们用纠缠光子进行实验,证明了贝尔不等式不成立,并以此开创量子信息科学。
换言之,他们成功证明了爱因斯坦是错的。
他们三人将共享1000万瑞典克朗的奖金。值得一提的是,其中塞林格还是潘建伟院士的博士导师。
证明了爱因斯坦是错的
官方评价中提到,他们的实验为当下量子技术革命奠定了基础,真正推动量子力学从理论走向了应用。
这其中最关键的贡献就是用量子纠缠实验,证明了贝尔不等式不成立。
量子纠缠,就是在两个分隔的粒子或者多个粒子,在彼此相互作用时,由于各个粒子所拥有的特性已综合成为整体性质,无法单独描述各个粒子的性质。
△图源:© Johan Jarnestad/瑞典皇家科学院
最早在1935年,就有人发现了这一现象,其中就包括爱因斯坦。薛定谔也发表了几篇相关论文,还定下了量子纠缠这一术语。
但这种行为被爱因斯坦抨击为违背定域实在论,并讥讽量子纠缠为“鬼魅般的超距作用”(spooky action at a distance)还曾说:“我相信上帝不掷骰子。他表示,量子力学的标准表述不具完备性。
上世纪60年代,贝尔提出论文表明,对于爱因斯坦的定域实在论本身存在矛盾,相反量子力学得到的关联结果要强很多。与此同时,还提出了贝尔不等式,将这种差别定性。
在经典力学中,这个不等式成立,而在量子力学中这个等式就不成立。它可以应用于任何由两个相互纠缠的粒子所组成的量子系统。最常见的范例是纠缠于自旋或偏振的粒子系统。
从那之后,物理学家们做了很多检试贝尔不等式的实验。这其中,约翰克劳泽与他的同事在1972年率先完成了这一实验,他通过将激光照射在特殊晶体上来创建纠缠的光子对,并使用随机数在测量设置之间切换。
△图源:© Johan Jarnestad/瑞典皇家科学院
不过这个实验仍存在一定的局限性,比如在产生和捕获粒子方面效率低下,测量也是预设的。其他研究者也质疑实验结果是否存在一定的漏洞。
但十年之后,也就是1982年,当时在读博士的阿兰阿斯佩成功弥补了这一局限性,博士论文就是以这一实验为题目,他检测到了更多的光子以及测量结果也很好,最终得到的实验结果符合量子力学的预测。
换言之明确证明,量子力学是正确的,并没有像爱因斯坦所说有隐藏的变量。
如果说,前两位科学家是证明了量子力学的理论性,那么安东·塞林格则是真正将量子力学从理论推向应用,发现纠缠的量子态具有存储、传输和处理信息的潜力。
1997年塞林格及其同事首次发现,如果纠缠对中的粒子以相反的方向行进并且其中一个粒子以这样的方式遇到第三个粒子,它们就会发生纠缠,就会发生有趣的事情,即进入到一个新的共享状态,第三个粒子会失去它的身份。
这种将未知量子态从一个粒子转移到另一个粒子的方式称为量子隐形传态。
还有一位是潘建伟院士导师
其实这三位大佬在获得诺贝尔物理学奖之前,就曾一起获得过沃尔夫物理学奖(2010年)——被认为是诺贝尔物理学奖之外,物理学界最重要的奖项之一。
还是按照惯例,盘点一下这三位大佬的过往成绩。
Alain Aspect是法国物理学家,因研究“量子纠缠”而闻名。
除了研究贝尔不等式之外,Aspect还研究中性原子的激光冷却,主要参与玻色-爱因斯坦凝聚相关实验。
Alain Aspect
法国物理学家
Alain Aspect 是法国物理学家, 出生于1947年,毕业于Cachan高等师范学校,1969年获得奥赛大学物理学硕士学位。巴黎萨克莱大学、帕莱索综合理工学院教授。以中性原子的雷射冷却、玻色–爱因斯坦凝聚、CHSH不等式与贝尔不等式的相关研究著称于世。
第一个在实验证明中排除测量站之间的亚光速通信,证明量子力学使可分离隐变量理论无效;
第一个通过实验证明单光子的波粒二象性;
第一个比较了相同条件下费米子和玻色子的汉伯里布朗-特维斯相关性;
第一个证明了超冷原子系统中的安德森局域化。
John F. Clauser,美国加州核桃溪J.F. Clauser & Associates研究物理学家。1942年出生于美国加利福尼亚州帕萨迪纳。1969年获得美国纽约哥伦比亚大学博士学位。以对量子力学的研究而出名,尤其是对CHSH不等式的研究贡献。
Anton Zeilinger
奥地利量子物理学家
奥地利量子物理学家,1945年出生于奥地利,1971年获奥地利维也纳大学博士学位。现为维也纳大学物理学教授,奥地利科学院院长、美国科学院外籍院士和中国科学院外籍院士。长期从事量子物理和量子信息研究,是国际上量子物理基础检验和量子信息领域的先驱和重要开拓者。以发现光子的量子纠缠而知名。
https://www.nobelprize.org/prizes/physics/
南科大校长薛其坤做客深圳人大代表大讲堂:
发展第二代量子技术意义重大
“以量子计算、量子通信等技术为代表的第二代量子技术,对我国高水平科技自立自强意义重大。”7月19日,深圳市人大代表大讲堂邀请了市人大常委会委员、中国科学院院士、南方科技大学校长薛其坤,作题为“推进高水平科技自立自强”的主旨讲座。他表示,量子技术突破离不开一流人才支撑,而基础人才的培养需要一流高校和一流学科的建设。
作为国际著名的实验物理学家,薛其坤主要研究方向为扫描隧道显微学、分子束外延、拓扑绝缘量子态和高温超导电性等。讲座中,他重点谈到了量子科技。据了解,量子信息是深圳布局的八大未来产业之一。6月6日深圳出台的《关于发展壮大战略性新兴产业集群和培育发展未来产业的意见》提出,重点发展量子计算、量子通信、量子测量等领域,推动在量子操作系统、量子云计算、含噪声中等规模量子处理器等方面取得突破性进展。
“量子科学是微观上理解物质世界现象和运动规律的理论体系,是人类迄今建立的最基础、最精确和最深奥的科学理论之一。”在薛其坤看来,量子科学的发展对技术进步和人类社会发展发挥了重要作用。二十世纪量子科学的发展,催生了目前信息技术的发展,导致了第三次工业革命。
“但信息技术实际上只是第一代量子技术,以量子计算、量子通信等技术为代表的第二代量子技术,是涉及国家核心竞争力的战略必争领域,对我国高水平科技自立自强意义重大。”薛其坤表示,第一代量子技术,是在被动认识量子世界、发现量子效应基础上去发展应用;第二代量子技术则是主动设计和操控量子系统,从而发展应用。他以量子计算机为例,“与传统计算机不同,量子计算机速度与逻辑比特数目是成指数关系的。”薛其坤认为,具有颠覆性运算能力的量子计算机,在未来信息技术时代中占据非常重要的地位。
“量子科技是少有的由基础研究和长期前瞻性探索逐渐发展到实用化、工程化突破前夕的前沿领域,是现代化强国建设新征程上的重大机遇,是深圳先行示范区建设的重要战略领域。”薛其坤说。
要抓住这一重大机遇和重要战略领域,离不开人才支撑。薛其坤表示,必须要非常重视一流大学和一流学科建设以及人才培养,要非常重视原创性基础研究和应用基础研究。
“一流大学建设和一流人才培养对深圳‘双区’建设以及综合性国家科学中心建设是非常关键的。”薛其坤说。
(内容来源:读创/深圳商报首席记者 陈小慧)
>>关键时期!深圳宣布一个1.5万亿的新目标,重点培育发展壮大“20+8”战略性新兴产业集群和未来产业!
俞大鹏院士:制造量子计算机比研究量子计算更紧迫
深圳量旋科技完成近亿元Pre-B轮融资
量子计算产业化加速落地
据投资界9月21日消息,近日,量旋科技宣布完成总额近亿元的Pre-B轮融资,领投方包括金景衡巽基金和深投控东海旗下的深圳湾天使三期基金,和顺盈投资及老股东深圳高新投等跟投。
本轮融资也是继2021年1月A+轮战略投资后,量旋科技再次获得深圳政府资本和产业资本的战略投资,此次募集资金将用于技术研发、团队扩充和市场拓展。
量旋科技成立于2018年,是一家致力于量子计算产业化和实用化的国家高新技术企业,依托实用型超导芯片量子计算机、桌面型核磁共振量子计算机、通用量子计算云平台和应用软件进行产业布局。公司核心创始团队由来自于哈佛大学、麻省理工大学、清华大学、中国科学技术大学、香港科技大学等国内顶级科研院校的量子计算专家组成,在量子计算机的硬件、软件及算法等核心技术上,有着深厚积累。
量旋科技创始人兼CEO项金根表示,新资方的加入和老资方的加码,将为量旋的商业化加速推进提供重要支撑。未来,量旋科技会继续坚持技术研发和商业落地“两条腿走路”的战略方针,以技术的突破创新,推动业务的商业化落地;以应用场景的多样化拓展,反哺技术和产品的迭代创新。
作为此次新晋股东,金景衡巽基金是一家全球性私募股权基金,由金景资本联合原上海证券交易所副总经理刘啸东博士共同发起设立。刘啸东博士表示:“我们对量旋科技的产品化与商业化进展印象深刻,尤其是桌面型量子计算机,从去年初推向市场后,已经快速销售到美洲、澳洲、欧洲、以及国内的众多高校与高中。今天,商业世界对算力的需求日益迫切,量子计算赛道的产业化落地,已经形成确定性趋势,而量旋科技团队在技术研发与产品商业化结合方面,无疑是国内最为突出的公司之一,这也是我们选择量旋的重要原因。”
另外一支新晋股东深圳湾天使三期基金,是由投控东海联合上市公司中集车辆、深圳天使母基金、团山资本、深福保集团共同发起设立,专注于科技产业的早期投资。投控东海项目负责人陈圳豪表示:“量子信息作为深圳市重点打造的“20+8“产业集群中的未来产业,是我们重点布局的领域赛道。量旋科技是深圳湾天使三期基金启动的首个项目,作为中国量子计算领域的杰出创新代表,量旋科技全面掌握了量子计算机的硬件、软件及算法等核心技术。希望公司加快推进超导芯片量子计算机的研发进展,早日实现其在多应用场景的商业化落地。”
作为从A轮开始就参投,以服务高新技术产业为使命的专业投融资机构,深圳高新投正轩基金副总经理左超表示:“量子计算被认为是新一轮科技革命和产业变革的基础科技,也是国际上兵家必争的关键技术。近年来国内外量子计算不断取得新的突破,我们长期看好量子计算机在未来的产业化应用的发展趋势。量旋科技拥有一支技术积累深厚,具备国际化视野的创业团队,是国内该领域较为稀缺的团队。从2020年首次投资企业以来,见证了公司踏实进取的研发作风,快速迭代的产品开发能力,不断实现技术突破和商业化推广。”
实际上,自成立伊始,量旋科技就致力于量子计算的产业化和实用化,并依靠三大业务进行布局:在硬件方面,通过面向教育用户的桌面型核磁共振量子计算机,率先实现从实验室到市场的商业化落地;通过面向产业用户的实用型超导芯片量子计算机,进行前沿技术的突破创新;在软件方面,通过面向千行百业的量子计算云平台,赋能行业合作伙伴共建更广阔的产业价值链。
去年A轮融资之时,量旋科技已经完成早期产品研发,经过种子用户的小范围使用和迭代,于2022年春节后正式推出市场,并且快速进入商业化落地阶段。
在率先实现商业化的桌面型核磁共振量子计算机方面,量旋科技此前成功推出的“双子座”、“三角座”、“双子座Mini”三款成熟产品,都是在“以用户为中心”的价值导向下,通过技术创新与商业化落地结合的典范,取得了海内外广泛销售和绝对市场领先。下一步,公司还计划迭代发布更具性价比的新一代可编程科研教学量子计算机,同时提供搭载量子计算教学配套课程在内的全套解决方案。
配套桌面型量子计算机的量子计算教室
该系列配套课程将主要面向大、中、小学三个不同层级的学生群体,包括针对大学本科及研究生阶段的量子计算实验课程,针对高中阶段的量子计算通用课程和编程课程,以及针对小初阶段的量子计算科普课程和小游戏。学生通过理论学习,结合量子计算机的实验操作,能够更好地理解和掌握量子计算的基本原理、算法设计思路以及量子计算基础编程知识。
搭载配套课程的科研教学量子计算机操作界面众所周知,由于超导量子技术更加稳定、量子比特更易扩展,同时还可复用目前比较成熟的技术,是当前最具发展前景的路线之一,国内外的一线公司都在加速发展该技术。
在2020年初进军超导量子技术方向之后,量旋科技已经完成了实用型超导芯片量子计算机的原型机、超导量子芯片和射频测控系统的研发,除此之外,量旋科技还完成了量子云平台、量子操作系统及应用软件的开发,全方位推进自主可控的全链条一体化战略。
值得一提的是,在全链条一体化方面,量旋自主研发的量子芯片EDA软件也即将发布。用户可以在可视化界面中输入参数,模块化、自动化生成想要的芯片版图。相比于IBM等公司的同类产品,量旋的量子EDA软件,不仅能参数化生成量子元件,更有独特的自研算法,使得芯片的版图设计更为快速高效。
量旋科技超导量子计算机一体化解决方案在量子云平台和软件算法方面,量旋已经发布的量子计算公有云平台“金牛座”,目前已经完成多轮迭代,不仅可以链接多种真实量子计算体系和大规模经典模拟器,支持图形化量子线路设计和在线QASM编程,还能支持用户自定义量子门并内置多种典型量子算法,满足科研、教育和爱好者的不同需求。同时,在现有的IaaS服务基础上,量旋还即将推出在线的量子化学应用、量子金融应用等SaaS服务。例如,在跟华大基因合作的项目中,能够利用量子近似优化算法,快速、准确解决基因重组问题。此外,量旋凭借金牛座的技术积累,还推出了私有量子云产品,支持端到端的私有部署。
从2018年成立至今,量旋科技已经与包括生物医药、金融科技、人工智能等领域的多家大中型企业展开合作,标杆客户包括华大基因、华夏银行、元戎启行等,同时还在持续推进与国内外重点行业用户的合作。
量旋科技创始人兼CEO项金根表示,自从确定技术研发和商业落地并重的发展策略后,公司的技术突破和产品迭代速度得到进一步提升,同时商业化进展也超出预期今年上半年已经达到了去年全年的业绩水平,这也是获得本次融资合作的基础。
未来,量旋会持续加大技术研发投入,以超导量子计算机、桌面量子计算机和量子计算云平台为核心,拓展关键基础行业和业务场景,夯实自身发展基础,同时加速建设技术社区生态,拓展国际化业务。
来源:深圳梦(微信号ID:SZeverything)综合
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