在湖心讲堂公开课上,著名量子物理学家、中国科学技术大学常务副校长潘建伟带来的第一课是“从爱因斯坦的好奇心到量子信息科技”。他从经典物理学的困境出发,向大家介绍了量子通信与信息科技的发展历程与前景展望。
今天从爱因斯坦的好奇心讲起,会延伸到最近这些年来发展的一个新技术——就把它叫做量子信息科学或者量子信息技术。目前的科学理论是我们的世界不是决定论的;有了这样新的理念之后可以来做很多有趣的事情。
我从爱因斯坦一个观点讲起:他应该是我们历史上最伟大的科学家之一;他有一个信念——上帝是不掷骰子的;什么意思?如果把这个问题进一步延伸一下就会引起这么一种概念就是决定论……现在我们提两个问题:这个世界到底是决定论的还是本质上是不确定的以至于允许我们有自主意识可以有自由的思想?第二个如果本质上是不确定的那如何从物理学上来证明这一点?
这是我整个报告希望能够来解释一部分的……我们先来做一个实验有一条缝光源照过去有强度分布中间最亮两边慢慢变暗这个实验很简单我们每天都可以重复做拿手电筒一照就可以了但是有些科学家说如果把光的强度进一步减弱会有什么样的结果呢?
后来的科学告诉我们其实光是由很多小颗粒组成的这些小颗粒就是光能量的最小单元叫做光量子弹的概念最早是普朗克提出来的普朗克应该算是旧量力学的祖父他们又是新量力学的祖父海森堡薛定谔和狄拉克等则建立了新量力学真正有方程去求解的量化理学有了这个基本概念之后再来做一个双缝实验第一次我只开左缝会看到集中在左边的很多小点最后的分布就是这样的高斯分布我再打开右缝又看到很多小点也是高斯分布有这样的结果出来之后我们可以问一个问题:两条都同时都打开的话应该看什么现象呢按照通常观念首先单子不可分割单次的过程当中应当某一条过左边过去的粒子应不受右边的影响两条都打的时候应是一种简单的概率叠加最后变成同时开双的时候也应也是高斯布下面来做一下这验到底跟逻辑分析结论是不是一致的呢…遇到这种困境后两种观点就开始争论了尔认为子的路径在没有测量之前不确定它的路径到底怎么样取决于你有没有去看它你去看话它在某一条径上你没有看就是在两路上处于通过左和通过右相干叠但尔认为的路是可以预先确定只不过量化目前能力太差没有掌握真正的自然规律其实可设计个隐让变得聪明一些也可以同解释两类象所谓的隐它可以决验最后的结果在一次做当中如两条着一个飞过来时候隐就故意命令跑出种涉的分尽管是从某一条钻过去只有条候变量的命令跑出样的高分以于最后概加对于样的观没有办法反驳因为原理确实可样但人们并不知道所谓隐倒是什么机制在实没有办法证实所有的单粒体当中变的理论和化理最终都可自洽地释双干涉结那么帝底不投人可能还有一点由意志果帝不投我的命运做什么事情都是方决定的这个问题很重要所以我现在想能不能用卫星做一些跟广义相对引相关结合的工作家都知道目前融合广义相对引力和化的尝试困难在于模型的检验需要极端的条件例如极小的空间尺度或者是极高的能标后来有些科提出新的模型比如Event Formalism模型根据它的理论引会导致纠缠退关联2018年的时候们用墨号做了个验证了至少现有的精度下第一种简单的Event Formalism被验证不准后来工作者改进了这模进证那就需要万公里缠发还有很多工作要做总结密码算法主要是数学家的事为什么通信计算是由物先提这里举例子在这个地方有这么简单的问题三个电灯泡有三开关你怎么才能开关完之搞清楚哪个控制哪个泡对数学来说可能是解决不了物学会怎么做呢们把两个灯打过会儿掉然后我过去着的那个当然是我开的那个然后用手摸没亮但是发烫的那个是我刚刚关掉凉的那是没有开过的所能够利用的现象来解决更多的问题我希望很多人能够西湖大学习这样能解决些数计算机所不了的题希望带家的take home message前面讲的些信技术都是术具体的应用本质也没有什不起随着对深入研究和对计机深的研究可能给我们的观念带来两个非常深刻的转变这就到了道层面经典算机是人智是没有主志量的第次观测者的识质的演结合起来就像公几年前做过非常精彩的报谈论作用这是一个非常有道理的东西比较相信随人工究的发发展和硬件的发展到来可能会造出理解甚至超越人类的智慧文中仅代表主意见点击阅读原文查看更多精彩!
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