中科院院士：量子力學(xué)可初步回答宇宙和人類(lèi)起源

2017年未來(lái)科學(xué)大獎(jiǎng)?lì)C獎(jiǎng)典禮暨未來(lái)論壇年會(huì)在京舉辦，中科院院士潘建偉作主題演講。潘建偉表示量子力學(xué)可初步回答宇宙和人類(lèi)起源的問(wèn)題。

潘建偉認(rèn)為，從某種意義上來(lái)講，量子力學(xué)和牛頓力學(xué)有相似和不同之處。牛頓力學(xué)或者是經(jīng)典電動(dòng)力學(xué)均屬?zèng)Q定論，“預(yù)測(cè)所有的現(xiàn)象是決定的”，但是量子力學(xué)告訴世人，如果有觀測(cè)者對(duì)這個(gè)客體進(jìn)行觀測(cè)，會(huì)對(duì)這個(gè)狀態(tài)帶來(lái)不可避免的影響。所以，人類(lèi)本身的測(cè)量行為會(huì)對(duì)體系的演化發(fā)生根本的影響，這導(dǎo)致首次量子力學(xué)介入到了測(cè)量的范疇。

“概念的改變，必然會(huì)帶來(lái)科技或者技術(shù)方面的進(jìn)步”，潘建偉稱(chēng)，目前處于第三次產(chǎn)業(yè)變革，在很大程度上來(lái)講都和量子力學(xué)緊密相連。例如物理檢驗(yàn)相對(duì)論，這種技術(shù)又可用到GPS和導(dǎo)航方面，“所以其實(shí)在使用GPS時(shí)，我們不僅用到量子力學(xué)的技術(shù)，甚至把相對(duì)論和廣義相對(duì)論的技術(shù)都用到了相關(guān)現(xiàn)實(shí)應(yīng)用中”。

那么量子力學(xué)到底會(huì)給人們帶來(lái)何等好處?

潘建偉稱(chēng)，從各個(gè)量子力學(xué)基礎(chǔ)上根據(jù)觀測(cè)數(shù)據(jù)，會(huì)發(fā)現(xiàn)宇宙可能來(lái)自于一個(gè)大爆炸的起點(diǎn)，大爆炸過(guò)程中，中子的碰撞會(huì)產(chǎn)生重金屬，有了重金屬才可能有了幾十億年前生命的出現(xiàn)，“所以說(shuō)除了帶來(lái)信息技術(shù)的革命外，量子力學(xué)已經(jīng)能夠初步回答宇宙和人類(lèi)的起源問(wèn)題”。

對(duì)于量子方面計(jì)算成果，潘建偉稱(chēng)，2012年，首次證明量子計(jì)算可以進(jìn)行。到了2017年五六月份，首次成功實(shí)現(xiàn)了一臺(tái)可編程的多光子量子計(jì)算原型機(jī)，首次超越了早前的計(jì)算機(jī)。此外也實(shí)現(xiàn)了十個(gè)超導(dǎo)比特的量子芯片。

對(duì)于未來(lái)，潘建偉提出了三個(gè)重點(diǎn)：第一，希望通過(guò)五到十年的努力，能夠構(gòu)成和地面的光纖網(wǎng)絡(luò)，最后形成一個(gè)廣域量子通訊網(wǎng)絡(luò)。第二，發(fā)展新一代高效視頻傳輸技術(shù)，有了這種技術(shù)可以反過(guò)來(lái)檢驗(yàn)量子力學(xué)。第三，三到五年里，可以實(shí)現(xiàn)一百個(gè)量子比特的相關(guān)操縱。