"新量子革命" 潘建偉院士開啟中國科大科學(xué)文化沙龍第一講

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量子科學(xué),作為中國躋身世界科技前沿的代表領(lǐng)域之一,一直是人們談?wù)摰臒衢T話題,感興趣者眾多。但是,真正了解量子科學(xué)研究的人卻是不多的。2021年6月17日晚,由中國科學(xué)院科學(xué)傳播研究中心主辦的“中國科大科學(xué)文化沙龍”登場了。作為科學(xué)文化沙龍系列活動的第一場,活動邀請到中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)常務(wù)副校長、中國科學(xué)院院士潘建偉教授,以《新量子革命》為題與近40位跨研究領(lǐng)域的專家學(xué)者展開了開放研討。


中國科學(xué)院科學(xué)傳播研究中心在學(xué)校綠蔭環(huán)繞、情趣典雅的1958咖啡館舉辦科學(xué)文化沙龍,旨在為各界人士搭建一個科學(xué)文化的高端交流平臺,鼓勵介紹、推介國內(nèi)外科學(xué)文化新思想、新動態(tài)、新理論、新方式等,為促進(jìn)科學(xué)文化傳播與交流提供了全新的空間。

本場沙龍由中心副主任邱成利主持。邱成利在簡短的開場白介紹:目前合肥的科技創(chuàng)新能力達(dá)到了新高度,但與國際國內(nèi)中心城市相比,開放的科學(xué)文化氛圍需要進(jìn)一步加強(qiáng),沙龍的舉辦旨在交流科學(xué)探索成果與加強(qiáng)國際傳播能力,是對總書記在十九屆中央政治局第三十次集體學(xué)習(xí)時講話的積極響應(yīng)。在今天的開篇之后,中心計劃每月舉辦一場前沿或重要生活科學(xué)的文化沙龍。

潘建偉院士在主題分享中重點介紹了我國在量子科學(xué)研究中的重要成果,對量子計算、量子通信和量子精密測量的未來發(fā)展做了展望。作為國際上量子信息實驗研究領(lǐng)域的開拓者之一,他是該領(lǐng)域具有重要國際影響力的前沿科學(xué)家。

潘建偉院士表示:各國政府及巨頭企業(yè)如此青睞量子計算,得從科學(xué)革命催生產(chǎn)業(yè)革命的歷史說起。第一次科學(xué)革命的主要標(biāo)志是牛頓力學(xué)誕生,一切力學(xué)現(xiàn)象都可以歸為一個簡單的公式F = ma。正因為有了牛頓力學(xué)和經(jīng)典電動力學(xué),很快催生出近代的第一次產(chǎn)業(yè)革命和第二次產(chǎn)業(yè)革命。
經(jīng)典力學(xué)告訴我們:一旦確定了初始狀態(tài),所有粒子未來的運(yùn)動狀態(tài)原理上都是可以被精確預(yù)言的。如果說一切事件都在冥冥之中早已注定,那個人的努力還有沒有價值?這一命題讓科學(xué)與哲學(xué)緊密地交織在了一起。

量子力學(xué)帶來了全新的觀念,量子力學(xué)與相對論的產(chǎn)生被看作第二次科學(xué)革命的開始。
潘院士為大家形象地解釋了量子的概念,量子是微觀世界的本質(zhì)特征,是構(gòu)成物質(zhì)的基本單元。量子力學(xué)告訴我們,這個世界充滿了不確定性,它不是非0即1這兩種狀態(tài),大多數(shù)是處于0 + 1的疊加狀態(tài),而且觀測者的行為會影響體系的演化。有了這一全新的觀念后,帶來了新的科學(xué)革命-量子力學(xué),并催生了以信息科學(xué)技術(shù)為代表的第三次產(chǎn)業(yè)革命。
在信息化時代的今天,網(wǎng)絡(luò)信息安全是頭等大事,我們每天都在面臨信息泄露的威脅;另一方面是在大數(shù)據(jù)時代,全球數(shù)據(jù)量呈指數(shù)增長,然而目前全世界的計算能力總和無法在一年內(nèi)完成2的90次方個數(shù)據(jù)的窮舉搜索。為解決這些困境,第二次量子革命來了,產(chǎn)生了量子信息這一全新學(xué)科。

中國在量子通信技術(shù)的研究和應(yīng)用方面都處于國際領(lǐng)先水平。2016年發(fā)射的世界上首顆量子科學(xué)實驗衛(wèi)星“墨子號”,圓滿實現(xiàn)了既定的科學(xué)目標(biāo)。2017年,我國建成了首個千公里級量子保密通信骨干網(wǎng)“京滬干線”。

在量子計算方面,潘建偉院士介紹了基本原理,以及“九章”、“祖沖之號”等進(jìn)展,并展望了未來的發(fā)展。未來,潘建偉院士希望構(gòu)建出完整的天地一體廣域量子保密通信網(wǎng)絡(luò)體系,并與經(jīng)典通信網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)無縫連接。以量子信息為代表的第二次量子革命,一定會為人類社會帶來更偉大的機(jī)遇。
互動提問討論的環(huán)節(jié)是沙龍活動的重點,跨界嘉賓討論熱烈,深度和角度不同的提問一直到沙龍結(jié)束依然此起彼伏,非常踴躍。中國科學(xué)院科學(xué)傳播研究中心副主任、合肥微尺度物質(zhì)科學(xué)國家研究中心科普大V袁嵐峰、安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)校長宛小春教授、安徽大學(xué)副校長程雁雷教授、安徽省科技廳副廳長夏輯先生、學(xué)校藝術(shù)與科學(xué)研究中心主任陳履生先生、合肥工業(yè)大學(xué)校長助理劉心報教授、新華社安徽分社首席記者徐海濤、中國科大附屬第一醫(yī)院招采中心主任鄧芳女士、人文學(xué)院黨委書記褚建勛教授等近20位參會嘉賓,先后就自己的研究領(lǐng)域與感興趣的問題向潘建偉院士提問并展開討論。提問和討論話題圍繞量子科學(xué),但又具有很大的開放性與衍生性,從科學(xué)延伸到當(dāng)代藝術(shù),延伸到哲學(xué)基本問題的思考。

現(xiàn)場探討的問題建立起了科學(xué)前沿與生活思考的紐帶,引起了旁聽者的極大興趣。作為現(xiàn)場服務(wù)人員的咖啡館負(fù)責(zé)人也情不自禁舉手提問,詢問量子計算會給他關(guān)注的圖形計算行業(yè)帶來怎樣的變化?對于這樣具體領(lǐng)域?qū)嵺`性很強(qiáng)的問題,潘建偉院士也分享了自己的看法,并在沙龍結(jié)束后將自己的一本著作簽名贈給了咖啡館負(fù)責(zé)人。
中心將科學(xué)文化沙龍定位為一個高端的科學(xué)思想交流平臺,將定期邀請各領(lǐng)域代表性專家就科學(xué)前沿探索、科學(xué)文化價值、醫(yī)學(xué)與生命等學(xué)科的融合與發(fā)展,展開討論,逐步將科學(xué)文化沙龍建設(shè)成特色鮮明、指向清晰的品牌活動。為切實增強(qiáng)學(xué)校與所在大湖名城、創(chuàng)新高地的科學(xué)文化共建,加強(qiáng)中國科大科學(xué)傳播的影響力做出努力。

(中國科學(xué)院科學(xué)傳播研究中心)

