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超光速瞬間“穿越”? 中科院院士郭光燦: 童話里都是騙人的︱名人面對面
新聞來源:讀創科技 發布日期:2018-11-16

  眨眼之間就可以“瞬間位移”;通過“超光速”在各個星球之間自由穿梭……這些在科幻小說中大量出現的酷炫片段,人們相信隨著科學技術的發展,遲早會實現。可是11月15日在高交會“顛覆性創新技術”主題論壇上,中國科學院院士、中國科學院量子信息重點實驗室主任郭光燦卻用科學打碎了人們的幻想——這些都是不可能的!

  量子技術遠未到普及應用階段 

  量子很火。火到什么程度呢?有人號稱利用量子技術發明了“隱身衣”,市面上還出現很多打著“高科技”旗號的“量子水”“量子肥料”“量子藥”……對于這種現象,郭光燦院士很是無奈。“近來對量子信息的過分炒作,簡直到了妖魔化的程度,好像什么都能用‘量子糾纏’來解釋。其實,量子信息技術不是萬能的。”郭光燦院士表示,今后隨著科技的發展,量子能做什么還未知,但至少兩點是做不到的——“一個就是超光速,這是不存在的。利用量子信息可以把人瞬間送到另一個星球?這也肯定做不到。這是量子的原理決定的,科幻不是現實,不能誤導大眾。” 

  郭光燦曾在多個場合不遺余力地進行量子科普。他特地在網上搜集了關于量子技術的十幾個熱門話題,以《郭光燦的量子十問》為題展開了分析,以更加通俗易懂的方式解密了量子水、瞬移、薛定諤的貓等一系列問題,同時又親自參與錄制了關于量子信息技術的公開課。一位業界大咖如此“接地氣”,就是為了掃除人們對于量子的種種誤解。“量子技術距離‘進入千家萬戶’還早得很呢。”郭光燦院士的話,打破了人們對于量子的種種幻想。

  量子計算必將帶來顛覆 

  雖然量子不是萬能的,但一個顛覆性的量子時代即將到來。

  郭光燦和研究伙伴們曾在《2017科學發展報告》中撰寫《量子信息科學發展展望》,其中表示,“量子信息技術代表了未來信息技術發展的戰略方向,是世界各國展開激烈競爭的下一代安全通信體系的焦點,并極有可能對人類社會的經濟發展產生難以估量的影響。”對于現在全世界都在技術攻關的量子計算機,郭光燦做出了一個通俗的比喻——“就像現在的計算機顛覆算盤一樣,量子計算機也將顛覆經典計算機。”由于量子概率不確定性的特點,使計算機有望突破非0即1的二元限制,使計算機存儲、計算能力等擴增,從而使IT、通信領域的軟、硬件獲得革命性進展。 

  量子計算機究竟有多牛?專家們曾如此對比——使用億億次的“天河二號”超級計算機求解一個億億億變量的方程組,所需時間為100年。而使用一臺萬億次的量子計算機求解同一個方程組,僅需0.01秒。專家認為,計算能力極限的大幅提升,意味著量子計算機可以分析更多數據。比如,實現精準的天氣預報,躲避颶風海嘯;計算優化的出行線路,讓城市減少堵車;識別有效的分子組合,降低藥物的研發成本和周期;甚至可以用于探索太空,較快辨別可能存有生命體的行星。

  但現在,量子計算機也只是處于研究階段,制約它問世的因素有很多。郭光燦院士說:“電子計算機用電子芯片,量子計算機用量子芯片,我們要把芯片做出來,這是個難題。光有芯片還不夠,還要軟件,還要一些軟件操作系統……量子計算機的研發是一個復雜的工程問題。”

  量子計算機三五年內會出雛形 

  現在或許還無法準確預測“量子計算時代”何時到來,但在科學家看來,已經沒有什么原理性的困難可以阻擋這種革命性產品的誕生。而目前,全世界研發的焦點匯聚在量子芯片上。

  郭光燦院士表示,2004以來,世界上許多著名的研究機構,如美國哈佛大學,麻省理工學院,普林斯頓大學,日本東京大學,荷蘭Delft大學等都投入了很大的力量,在半導體量子點作為未來量子芯片的研究方面取得一系列重大進展。近年,半導體量子芯片的相干時間已經提高到200微秒。

  而最近,郭光燦院士團隊研制出完全可控的相位消相干量子模擬器。該團隊李傳鋒研究組與芬蘭圖爾庫大學的理論研究組合作,成功研制出光子頻率和相位均可調控的量子模擬器,通過編程控制即可實現任意的相位消相干過程。該成果8月27日發表在國際權威期刊《自然·通訊》上。

  全世界都在進行一場關于量子的科技競賽。郭光燦院士預言,在未來三至五年,有可能誕生第一代量子計算機。但是,“即便做出來了,仍然是一個專用機,是一個功能很低級的專用機。就像電子計算機普及以前,電子計算器先普及,量子計算機也要經歷一個日益成熟的過程。”

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