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2021年06月22日
"新量子革命" 潘建偉院士開啟中國科大科學文化沙龍第一講

量子科學,作為中國躋身世界科技前沿的代表領域之一,一直是人們談論的熱門話題,感興趣者眾多。但是,真正了解量子科學研究的人卻是不多的。2021年6月17日晚,由中國科學院科學傳播研究中心主辦的“中國科大科學文化沙龍”登場了。作為科學文化沙龍系列活動的第一場,活動邀請到中國科學技術大學常務副校長、中國科學院院士潘建偉教授,以《新量子革命》為題與近40位跨研究領域的專家學者展開了開放研討。

中國科學院科學傳播研究中心在學校綠蔭環繞、情趣典雅的1958咖啡館舉辦科學文化沙龍,旨在為各界人士搭建一個科學文化的高端交流平臺,鼓勵介紹、推介國內外科學文化新思想、新動態、新理論、新方式等,為促進科學文化傳播與交流提供了全新的空間。

本場沙龍由中心副主任邱成利主持。邱成利在簡短的開場白介紹:目前合肥的科技創新能力達到了新高度,但與國際國內中心城市相比,開放的科學文化氛圍需要進一步加強,沙龍的舉辦旨在交流科學探索成果與加強國際傳播能力,是對總書記在十九屆中央政治局第三十次集體學習時講話的積極響應。在今天的開篇之后,中心計劃每月舉辦一場前沿或重要生活科學的文化沙龍。

潘建偉院士在主題分享中重點介紹了我國在量子科學研究中的重要成果,對量子計算、量子通信和量子精密測量的未來發展做了展望。作為國際上量子信息實驗研究領域的開拓者之一,他是該領域具有重要國際影響力的前沿科學家。

潘建偉院士表示:各國政府及巨頭企業如此青睞量子計算,得從科學革命催生產業革命的歷史說起。第一次科學革命的主要標志是牛頓力學誕生,一切力學現象都可以歸為一個簡單的公式F = ma。正因為有了牛頓力學和經典電動力學,很快催生出近代的第一次產業革命和第二次產業革命。

經典力學告訴我們:一旦確定了初始狀態,所有粒子未來的運動狀態原理上都是可以被精確預言的。如果說一切事件都在冥冥之中早已注定,那個人的努力還有沒有價值?這一命題讓科學與哲學緊密地交織在了一起。

量子力學帶來了全新的觀念,量子力學與相對論的產生被看作第二次科學革命的開始。

潘院士為大家形象地解釋了量子的概念,量子是微觀世界的本質特征,是構成物質的基本單元。量子力學告訴我們,這個世界充滿了不確定性,它不是非0即1這兩種狀態,大多數是處于0 + 1的疊加狀態,而且觀測者的行為會影響體系的演化。有了這一全新的觀念后,帶來了新的科學革命-量子力學,并催生了以信息科學技術為代表的第三次產業革命。

在信息化時代的今天,網絡信息安全是頭等大事,我們每天都在面臨信息泄露的威脅;另一方面是在大數據時代,全球數據量呈指數增長,然而目前全世界的計算能力總和無法在一年內完成2的90次方個數據的窮舉搜索。為解決這些困境,第二次量子革命來了,產生了量子信息這一全新學科。

中國在量子通信技術的研究和應用方面都處于國際領先水平。2016年發射的世界上首顆量子科學實驗衛星“墨子號”,圓滿實現了既定的科學目標。2017年,我國建成了首個千公里級量子保密通信骨干網“京滬干線”。

在量子計算方面,潘建偉院士介紹了基本原理,以及“九章”、“祖沖之號”等進展,并展望了未來的發展。未來,潘建偉院士希望構建出完整的天地一體廣域量子保密通信網絡體系,并與經典通信網絡實現無縫連接。以量子信息為代表的第二次量子革命,一定會為人類社會帶來更偉大的機遇。

互動提問討論的環節是沙龍活動的重點,跨界嘉賓討論熱烈,深度和角度不同的提問一直到沙龍結束依然此起彼伏,非常踴躍。原安徽農業大學校長宛曉春教授,安徽大學副校長程雁雷教授,安徽省科技廳副廳長夏輯,合肥工業大學校長助理劉心報教授,新華社安徽分社首席記者徐海濤,中國科大藝術與科學研究中心主任陳履生先生、人文學院黨委書記褚建勛教授、附屬第一醫院招采中心主任鄧芳女士、中國科學院科學傳播研究中心副主任袁嵐峰等近20位參會嘉賓,先后就自己的研究領域與感興趣的問題向潘建偉院士提問并展開討論。提問和討論話題圍繞量子科學,但又具有很大的開放性與衍生性,從科學延伸到當代藝術,延伸到哲學基本問題的思考。

現場探討的問題建立起了科學前沿與生活思考的紐帶,引起了旁聽者的極大興趣。作為現場服務人員的咖啡館負責人也情不自禁舉手提問,詢問量子計算會給他關注的圖形計算行業帶來怎樣的變化?對于這樣具體領域實踐性很強的問題,潘建偉院士也分享了自己的看法,并在沙龍結束后將自己的一本著作簽名贈給了咖啡館負責人。

中心將科學文化沙龍定位為一個高端的科學思想交流平臺,將定期邀請各領域代表性專家就科學前沿探索、科學文化價值、醫學與生命等學科的融合與發展,展開討論,逐步將科學文化沙龍建設成特色鮮明、指向清晰的品牌活動。為切實增強學校與所在大湖名城、創新高地的科學文化共建,加強中國科大科學傳播的影響力做出努力。


(中國科學院科學傳播研究中心)

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