“从爱因斯坦到量子新闻革命 潘建伟揭量子计算三”

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2019年，量子在人类科学技术的进步中写下了浓墨重彩的一笔 谷歌的实验说明了量子优势，表明量子计算具有超越经典超级计算机的计算能力 量子驱动的科技革命真的会到来吗？ 前几天，由智识学研社、知识分子、赛先生和墨子沙龙主办，在北京举办的年新年科学演讲将眼球集中在量子新闻革命上，邀请了著名的量子物理学家、中国科学技术大学教授潘建伟进行了从爱因斯坦好奇到量子新闻革命的演讲。 第一次量子革命:被动观测与应用 实际上，人类经历了量子革命 那是自1900年普朗克用普朗克公式描述黑体辐射提出量子论100多年以来，许多物理学家通过量子规律的观测成功构建了量子力学物理大厦 第一次量子革命直接催生了现代新闻技术 潘建伟表示，基于量子力学原理，核能、半导体晶体管、激光、核磁共振、高温超导材料等多种应用的出现，极大地改变了我们的生活 潘建伟进一步说明，有了半导体，就有了现代意义上的通用计算机。 为了向世界传播加速器的数据，科学家们发明了万维网的量子力学构建了非常准确的原子钟，使gps卫星的全球定位、导航等成为可能 可以说量子技术是现代新闻技术的硬件基础 部手机中，至少收集了8部诺奖的成果 潘建伟说，其中许多与量子力学有关。 例如，2000年，屏幕用导电性聚合物获得诺贝尔化学奖，芯片用集成电路获得诺贝尔物理学奖。 2007年，存储器用巨磁阻效应获得诺贝尔物理学奖。 2009年，照相机用半导体摄像元件获得诺贝尔物理学奖 第二次量子革命:自主控制和操纵 潘建伟在科学家对量子纠缠这一奇怪的相互作用开展大量实验研究的过程中，迅速发展了精细的量子控制技术，将量子控制和新闻技术联系起来，人类成为以量子新闻技术为代表的第二次 这种飞跃就像人类对生物学的认识从孟德尔遗传定律跨越到dna基因工程一样 量子新闻技术中的量子通信、量子计算，新闻技术的飞速发展可以满足迄今为止对安全性的极高要求和对计算能力的巨大诉求 量子通信在原理上可以提供无条件安全的通信方法 潘建伟介绍说，目标是在更大范围内实现安全新闻传播。 其快速发展路线是通过光纤实现城域量子通信，通过中继器建立城际量子通信互联网，最后通过卫星中继实现无法到达互联网的远距离量子通信 量子计算的迅速发展分为三个阶段 潘建伟认为，第一阶段是谷歌实现的量子霸权。 也就是说，要比较特殊问题，制造出比现在的计算机还快的量子计算机，大约需要50个量子比特。 在第二阶段，他们想操作数百个量子比特，实现用于高温超导机制、特殊材料设计等目前计算机无法解决的问题的专用量子模拟器。 第三阶段是以今后二三十年为目标，制作可编程的通用量子计算机 我们已经可以实现100个到数百个原子的纠缠，只是一点模拟问题，大致可以达到全世界计算能力总和的100万倍。 潘建伟表示，年，研究小组计划实现对50个光子的相关操作，验证量子霸权 其技术路线使用沃尔沃采样，优于谷歌，预计计算速度将达到全球最强超级计算机顶点( summit )的1亿倍 在量子通信方面，他们计划开发光时钟，精度达到10-21秒，大致10万亿年的误差在1秒以下，该技术可以提供引力波探测的新方法。 经典的计算机是决策论的，经典的人工智能不管多聪明，我都认为它是机器人。 潘建伟总结说，量子力学首次将观测者的意识和物质的进化结合起来，量子计算机可能与人脑略有相通。 人工智能是软件技术，量子计算是硬件技术，人工智能和量子计算相结合的时候，其实是人类自己创造了非生物体的孩子。 从某种意义上说，这个孩子可能比我们聪明，也可能超越人类的智慧。 潘建伟说