自1900年普朗克提出“量子”之概念到薛定谔方程的出现,量子力学这座颠覆性的理论大厦悄然建立。随着科学技术的发展,量子力学如今已在信息和能源等多个方面产生了革命性的影响,为人类带来了激光和半导体等技术,科学家们称之为第一次量子革命。而相比于在原子层面解决问题的量子力学,依托信息技术发展而来的量子信息科学则是直接对量子态进行操控,这项更具跨越性的研究也就是如今我们正在经历的第二次量子革命。
量子信息从哪里来?量子信息做什么?量子信息又将到哪里去?第二次量子革命要干什么?本期“少年遇伯乐”主题讲座邀请到中科院量子信息重点实验室的李传锋教授来为同学们一一解答。
4月9日下午,少年班学院308教室如期召开“少年遇伯乐——实验室来啦”系列讲座。本期讲座中,中国科学技术大学杰出讲席教授李传锋作了题为《量子信息——第二次量子革命的基石》的精彩报告,并对中科院量子信息重点实验室进行了详细介绍。邹长铃教授主持并参与讨论。
李传锋教授从量子信息从哪里来?量子信息做什么?量子信息又将到哪里去?第二次量子革命要干什么等问题徐徐展开,深入浅出地介绍了量子信息的基本原理和重要意义,并就该领域的发展现状以及量子通信、量子计算和量子网络等专业领域进行了专门介绍,由此引出并详细介绍了中科院量子信息重点实验室的组成及方向等。
量子力学的第一个百年,也就是第一次量子革命时,人们主要做一件事,即求解薛定谔方程。而现在的这一百年,也就是第二次量子革命,人们能“做什么?”,重心就是可以直接开发量子态本身的应用——量子信息技术;同时人们还应继续追问“为什么?”,追问的焦点就是:揭示量子世界的奥秘,回答世界为什么这样,以及探寻量子世界与宏观世界的界限。李教授对于量子信息的发展充满希望。
中科院量子信息重点实验室是国内第一个量子信息领域的省部级重点实验室。作为首席科学家的郭光灿教授承担量子信息领域第一个科技部973项目,该项目研究团队先后培养出5位中科院院士,并荣获量子信息领域第一个国家自然科学奖。
中科院量子信息重点实验室的总体定位就是瞄准后摩尔时代的新技术,以研究量子通信网络和量子计算机、量子模拟器为目标,开展导向性基础研究和应用基础研究,在解决国家信息安全等重大需求上发挥不可替代的作用,在量子信息新兴学科领域的国际竞争中做出重要贡献,成为国际上有重要影响的科研基地。
最后,李教授还为同学们介绍了量子信息实验室的主要的研究方向:实用化的量子密码、长程化的量子网络、半导体量子芯片、可集成光量子器件以及量子信息基础理论的研究等;以及具体的课题组:量子纠缠网络研究组(李传锋)、半导体量子芯片研究组(郭国平)、光量子集成芯片研究组(孙方稳)、量子密码技术研究组(韩正甫)、量子物理理论及计算研究组(何力新、周正威)等,并欢迎感兴趣的同学加入。
李教授对量子信息这一前沿科学的详细介绍引发了同学们的热烈讨论。在提问交流环节,同学们纷纷举手提问,“量子信息的优越性体现在哪里?”“量子计算机与普通计算机的基本区别是什么?”“量子计算能否应用到化学等基础科学的研究上?”同学们富有思考的问题也让李教授不知疲倦地一一为同学们作出解答。
自由互动环节上,同学们的热情将李教授簇拥着围在了讲台上,大家都想近距离地交流问题,寻求答案。
本次活动是少年班学院举办的“少年遇伯乐——实验室来啦”系列活动的第五讲。未来,少年班学院还将邀请我校其他实验室的科研工作者开展讲座,持续推进本系列活动。