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中国科学院院士郭光灿:量子信息勿过分炒作

发表于:2019-12-03


  “有人宣传说量子什么技术马上可以走进千家万户,这是不对的,量子技术距离真正的应用还早。”11月15日,中国科学院院士、中国科学院量子信息重点∣实验室主任郭光灿♀在“中国高新技术论坛—&▽mdash;颠覆性创新技术主题论坛”上就量子计算机相关主题发表的演讲中提到,近几年量子信息ↁ“炒作太过分&rdquoΞ;。

  “量子世界确实神奇,但经过某些媒体、个别学者炒作以后,把量子信息弄得非常火,什么灵魂、宗教这些自然界搞不清的都可以归结于量子纠缠,这是不对的。&rd′quo;事后,郭光灿对《中国科学报》记者说,“后来有媒体采访我,我当时讲得不多,但我想强调的主要观点是,量子信息是科学,不是玄学!科普不应当是科幻。”

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“超光速信息传输”和“瞬移”

  量子技术做不到

  &ld┏quo;从经典工◇具迈进到量子工ⓛ具新时代,这〧是量子信息诞生的重大意义╬。但是,尽管量子时代的前景非常辉煌,但是它的路很漫长。”郭光灿说,“量子技术可以给人类带来什ц么?有哪些潜在的应用?不能做什么?哪些是非科学的玄学?必须讲清楚。随着人们研究的不断深入,可用的量≤子技术会不♂断开拓出来。”

  在可用的量子技术中,量子计算机是“最重要的”。但是,郭光灿强调,量子技术有两点“肯定做不到”:第一,量子世界不存在“超光速的信息传输”;第二,量子信息不可能把人瞬时从一个地方传送到另一个地方。

  人们对“超光速的信息传输”的误导,源于量子纠缠。“量Δ子纠缠非常奇异:A、B两个纠缠粒子,对其中一个粒子的‘测量’便瞬Ⅳ时引起另一个粒子的状态发生变化——这种瞬时的变化被认为是超光速的通信、&lsqu♀o;幽灵般的超距效应’。”郭光灿说,其实,和经典世界一样,量子世界并不存在超光速的信息传输。

  “那么&l╣squo;幽灵’究竟是什么?事实是,两个纠缠粒子之间的瞬时变化无需(未发生)任何ч信息的传递,真实的物理原因是它们的‘量子关联’。”他说,量子关联是产生这个现象的本质因素。

  而所谓量子信息技术可以把人瞬移到另外一个地方,只存在于科幻电影里。

  “可以负责∏任地说,量子技术⿸肯定做不到瞬移,这不是技术达不到,而是原理○不通。”郭光灿说,“把科学幻想和神话当成科学知识来传播,是将量子力学妖魔化。”

  量子计算机最大φ的不同⿻:并行运算能力

  谈到量子计算机,郭光灿院士首先提到了“摩尔定律的终结”。

  “一旦摩尔定律终结了,什么技术能继续提高计算机的运算速度?量子计算技术。量子计算机与经典计算机的最大不同,是来自于量子世界特性的并行运۩算能力&♣mdash;—量子计算机就是靠并行运算能力来加速运算速度的。”

  美国数学家Peter Shor提出了一种可以求解大数质因子分解的算法&mdas╦╧h;—“Shor算法”,这种方法可以破解当前已被广泛使用的公开密钥加密方法(RↃSA加密)。但是,Ψ这种算法要想◀分解一个位数较多的大数也是非常困难的。 ┖

  郭光灿举例说,比如要分解一个129位大数的质因数,有科№学家曾用1600台计算机花了8个月的时间才分解成功&m╝dash;&mda〾sh;这也正是这一加密方法被广泛应用的原因。然而,一旦量子计算机研制成功,几秒钟就能破解。

  也◄就是说,一旦量子计算机研制成功,现Ъ在广泛使用的公开密码体系将会瓦解。郭光灿说,最近美国已经宣布要把现有的公开密钥分期分批淘汰,这也是因为“量∴子计算机的实现已不再是遥遥无期了”。

  ⿲“经典计算机跟量子计算机相比,就好像算盘跟经典电子计算机相比一样。因此,一↕旦通用的量子计算机问世♨,人类社会将会经历天翻地覆的变化。”郭光灿表示。

  中国量子芯片“超导路线”→远远落后

 ◈ 美国自上世纪90年代初就布局了量子计算机的研究,如今逐步聚焦到半导体量子芯片和超导固态√体系Ⅺ。郭光灿介绍〾说,目前这两⊙个领域的进展各有千秋。

  超导体系方面,郭光灿说:“超导固态体系的好处是可扩展,缺点是▷量子相干性非常脆弱——如果量子计算机还没来得及解决问题(量子相干性)就被破坏π掉,那么运算就失败了。因此,(→对于超导路线)量子容错是一个关键问题。”

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