炒股就看金麒麟分析師研報，權威，專業，及時，全面，助您挖掘潛力主題機會！

　　提前一小時開講，8點10分離場趕往機場參加今天在北京舉行的楊振寧先生送別儀式——昨晚（10月23日），在復旦大學新聞學院舉行的一場「量子夜談」，演講的主角，是我國量子科技領軍人物、中國科學院院士、中國科學技術大學常務副校長潘建偉。

　　潘建偉與新聞學院教授張力奮，聊的是最「燒腦」的量子物理。「去年，力奮老師給我提出一個要求，說是不是要到復旦來給文科的同學講一講量子。這是個非常難的題目，我準備了很久。」他笑着開場。

　　今年，量子理論迎來百年，諾獎也再次將目光投向這一領域；就在昨天，谷歌量子計算團隊宣佈在探測「量子回聲」這一任務上的速度超越經典超算約13000倍——這場講座似乎來得啱啱好。兩個小時裏，抽象的量子疊加、糾纏，被潘建偉「翻譯」成好玩、好懂的日常，現場笑聲不斷。

　　從「墨子號」到量子「京滬幹線」，從「九章」到「祖沖之號」，潘建偉帶領團隊一次次突破技術極限，不斷產出具有重要國際影響力的成果。而這一切都源於團隊的拼搏精神——科研團隊以「三班倒」的模式，爭分奪秒與國際前沿角逐。談及啱啱仙逝、對他和中國科學界影響深遠的楊振寧先生，他語氣鄭重。

　　「賽車手」花五年時間，

　　「憋着一口氣」造出了「跑車」

　　10月18日，得知楊振寧先生逝世的消息，潘建偉第一時間撰文悼念，稱「楊振寧先生的一生，是科學探索的典範，更是精神傳承的燈塔，為後人留下了光輝的榜樣」。

　　在張力奮提議下，講座開場前，全場起立，為這位深刻影響中國科學界的泰斗默哀一分鐘，以寄哀思。

　　楊振寧先生曾言：「我一生最大的貢獻也許不是獲得諾貝爾獎，而是幫助中國人改變了一個看法——中國人不如外國人的看法」。這句話，激勵了衆多中國青年投身科學事業，作為深受其惠的後輩，潘建偉感觸尤深。

　　2008年，潘建偉開始帶領國內團隊進入超冷原子量子調控與量子模擬這一新領域。彼時國內這方面的基礎尚薄弱，是楊振寧先生對科學前沿趨勢的精準洞見給了潘建偉團隊巨大信心。他們從2010年開始搭建超冷原子實驗平台，歷經六年磨礪終獲突破，2017年又在光晶格超冷原子體系中，首次實驗驗證了一維玻色氣體的量子臨界性及朝永-拉亭傑液體理論預言。而這一理論的框架，正源於楊振寧先生早期建立的有限溫量子可積系統模型，兩代科學家的學術脈絡在此實現完美呼應。

　　現場，潘建偉提及，楊振寧先生對自己的幫助並不止於學術領域。他回國初期，曾與留學期間的導師、22年諾獎得主Anton Zeilinger教授產生競爭和誤解。楊振寧先生得知後，主動牽線邀請Zeilinger教授訪華，促成兩人當面溝通。正是這次「破冰」之旅，讓雙方在「墨子號」量子衛星項目中重啓合作，最終實現首次洲際量子保密通信，至今仍保持着良好的合作關係。

　　2016年8月16日「墨子號」量子衛星發射前夕，

　　潘建偉與Anton Zeilinger教授在酒泉衛星發射中心

　　這也讓潘建偉意識到，從長遠發展來看，必須牢牢堅持國際合作的方向，絕不能因他人推行「去中國化」，就反過來讓自身陷入封閉的「去國際化」困境。

　　量子計算技術日新月異，就在昨天，谷歌在《自然》雜誌公布Willow量子芯片的突破性成果，其執行的「量子回聲」新算法，速度比最強的經典超級計算機快13000倍，且結果可重複驗證。谷歌稱該算法能夠讓人類離構建推動醫學、材料科學等領域重大發現的量子計算機更近一步。潘建偉評價這項成果是一個「nice piece of work（很棒的工作）」，是「科技往前走的一個自然成果」。

　　谷歌博客披露四步流程：正向運行操作、擾動量子比特、反向運行操作、測量結果（圖源谷歌）

　　正如著名科學雜誌英國《新科學家》指出，潘建偉團隊使得整個中國牢牢地在量子計算地圖上佔據一席之地。如今，在量子計算領域，潘建偉團隊與谷歌均處於世界第一方陣。

　　面對當前國際環境下的儀器設備禁運困境，他作了一個形象比喻：「就好比我們有最好的賽車手，但沒有最好的跑車，所以我們要先造跑車。」為此，團隊不等不靠、主動作為，依託我國成熟的工業基礎，集中精力攻克儀器設備和材料製造等研發難題，「憋着一口氣」解決制約發展的硬件難題。

　　針對一名新聞學院學生提出的「科學進步的同時，可能限制理論發展，導致科研重心偏向技術突破」這一疑問，潘建偉結合楊振寧先生曾提出的「為什麼近代科技沒有在中國誕生」的問題作出回應。

　　他認為，中國古人思考問題存在兩個極端：一是僅從哲學角度思辨；二是專注實際應用卻忽視對科學原理的思考，直到現在還存在理論與技術割裂的誤區，這是不利於科學發展的。

　　「理論和技術是兩位一體、不能分割的。」在他看來，打破理論與技術之間的鴻溝，允許科學的無限可能，這就是最大的創新。

　　物理與哲學的交叉：

　　量子力學可能證明自主意識的存在

　　我們從哪裏來？到哪裏去？面對這一永恒話題，宗教編織了一個個美麗的神話，而科學提供了理性的思維與量化的手段。潘建偉從歷史和哲學的視角，分享了他對量子力學與未來技術的理解。

　　回顧經典物理學史時，他指出，牛頓力學建立後，人類首次擁有了計算星辰運動的能力；麥克斯韋則將光、電、磁現象統一為一個方程，重塑了我們認識世界的方式。這就是第一次科學革命，第一次和第二次產業革命也因此而生。

　　然而，經典物理學認為，一旦確定了初始狀態，所有粒子未來的運動狀態都是可以精確預言的。那這是否代表着一種機械決定論呢？「一切事件，包括我今天的講座，都是在宇宙誕生時就已經確定好的嗎？個人的努力還有意義嗎？」潘建偉向觀衆發問，「時間均勻流逝，無始無終，如何解釋宇宙的起源和未來？」量子力學，或許可以提供答案。

　　潘建偉在講座上為大家演示了光學以及量子力學研究史中的重要實驗：雙縫干涉。光子通過兩條細縫後，在螢幕的不同位置呈現或增強或相消的不同效果。這一看似簡單的實驗背後卻蘊藏着微觀世界的神奇之處：為什麼不可分割的單光子卻像波一樣「同時」通過雙縫？光子到底是從哪條縫通過的？

　　「薛定諤和玻恩用波函數理論給出了量子力學的解釋。在探測到光子之前，光子的位置完全不確定，出現的概率由左右兩個波函數的相干疊加決定。愛因斯坦則認為光子的路徑是可以預先確定的。」潘建偉深入淺出介紹道。

　　量子力學的觀點和愛因斯坦所持的定域實在論都能夠在當時自圓其說，因此引發了著名的第五屆索爾維會議上的爭論。為了進一步質疑量子力學，愛因斯坦等在1935年提出了量子糾纏的概念，認為這是「遙遠地點間的詭異互動」。1964年，貝爾提出Bell不等式，提供了利用量子糾纏來實驗檢驗兩種觀點的方法：如果定域實在論正確，不等式則成立，反之則違背。事實上，早在貝爾提出不等式之前的1950年，華人科學家吳健雄就首次觀測到量子糾纏現象。從上世紀70年代起，包括2022年諾貝爾物理學獎獲得者Clauser、Aspect和Zeilinger在內的衆多物理學家開展了大量Bell不等式實驗檢驗工作，最終在一定程度上證明了量子力學的正確性。

　　潘建偉認為，量子力學給我們的世界觀、人生觀帶來了革命性影響。世界充滿着隨機性，138億年前，量子漲落引發了奇點的爆炸，形成了我們所處的宇宙。隨機性是自主意識的前提；觀測者的行為，可以理解為主觀能動性，能影響客體的演化。這恰恰能夠證明人「本身」的力量。

　　「所以說，同學們考上覆旦，並在今天聽講座了解量子力學，是自身努力的結果！」潘建偉用物理學論證了個人奮鬥的重要性，台下師生笑了起來。

　　量子計算結合人工智能，

　　或是人類進化的目標

　　潘建偉表示，信息的交互使人類形成社會化群體，信息的感知是生活實踐的必要條件，隱私的保護容許多樣的思想存在，從而孕育創新。

　　「信息的交互、感知和隱私保護已經並將一直伴隨着人類的進化和社會的發展。這分別在當代提出了三大技術要求，分別是計算能力，測量精度和信息安全。而量子技術就是有力武器。」

　　千百年來，信息安全傳輸一直是人類的夢想。公元前7世紀古希臘斯巴達人就開始使用加密術，到如今人們發明了各種複雜的加密算法。然而，所有依賴於計算複雜度的經典加密算法都面臨着被破解的風險。

　　而量子通信則是迄今唯一安全性得到嚴格證明的通信方式，其核心就在量子密鑰分發。依託於糾纏態測量結果的關聯性，可在兩者之間共享隨機密鑰。而量子力學原理保證了未經授權的竊聽會導致Bell不等式的違背度下降，因此竊聽行為必定會留下痕跡，通信雙方從而丟棄不安全的密鑰。這樣一來，就可以確保最終使用的密鑰是安全的，實現無法被竊聽的保密通信。

　　在中國科學院量子創新研究院，潘建偉院士和團隊正在研製世界首顆中高軌量子衛星。

　　而在未來，通過量子隱形傳態，或許能實現如孫悟空一個筋斗雲穿越十萬八千里的場景。潘建偉以自己為例，形象地說明如何通過三步將自己從上海「傳送」到北京：第一步將上海的自己和北京的「空白人」通過量子糾纏建立連接，在上海進行聯合測量；第二步，將測量結果發送到北京；第三步，根據測量結果在北京操作那個「空白人」，使其還原出自己所有的量子狀態。最終，一個完全相同的「潘建偉」在北京被重構出來，而上海的「原件」因測量已不復存在。

　　「當然，目前距離傳送宏觀物體還十分遙遠，但量子隱形傳態已經可以實現量子信息的高效傳輸。」他強調，量子隱形傳態可以高效地連接量子計算機，而利用傳統的通信手段是做不到的，因此量子隱形傳態是構建量子網絡的基本要素。

　　另一方面，人類對計算能力的巨大需求與現有算力之間的鴻溝客觀存在，量子計算的出現則大大解決了這一難題。為了形象地解釋量子疊加帶來的計算能力指數增長，潘建偉以一張0.1毫米的A4紙對摺50次為例，其厚度將達到1.1億公里，接近太陽與地球之間的距離。「這就代表着50個量子比特的量子計算系統對數據的並行處理能力，將比50個比特經典計算機高一千萬倍。」基於此，量子計算可應用於經典密碼破譯、氣象預報、金融分析、藥物設計等領域的計算難題。

　　2016年8月16日1時40分，我國在酒泉衛星發射中心用長征二號丁運載火箭成功將世界首顆量子科學實驗衛星（「墨子號」）發射升空

　　2016年，潘建偉團隊牽頭研發的「墨子號」量子科學實驗衛星成功發射，並在國際上首次實現千公里級的星地之間的量子糾纏分發、量子密鑰分發和量子隱形傳態，驗證了通過衛星實現遠距離量子通信的可行性。2022年，國際首顆微納量子衛星「濟南一號」也成功升空。隨着「京滬幹線」及國家廣域量子保密通信骨幹網的建立，國際上首個天地一體的廣域量子通信網絡雛形已成為現實。「後面我們會發射多顆衛星，形成一個‘星座’來構建高效率的衛星量子通信網絡。」他介紹，中高軌量子衛星也在研製中，預計2027年前後具備發射條件。

　　提及量子計算的未來，現場，一位計算與智能創新學院學生提問，當前量子計算的發展是否已經成熟到適合計算機科學家入場？對此，潘建偉認為，計算機專家的加入對研究量子計算十分必要。「在量子計算領域，不在乎硬件設備是否準備好，理論研究可獨立於硬件發展。」他指出，現階段，計算機科學家在量子糾錯、人工智能計算上有很大的發揮空間。

　　最後，潘建偉引用了圖靈獎獲得者姚期智教授的觀點：如果將量子計算和人工智能相結合，或許能理解或創造新的、超越自然的智能，以回答意識的起源等宇宙終極問題。「把量子技術和人工智能結合在一起，可能就是文明和人類自身進化的一個目標。」

　　嘉賓介紹

　　潘建偉

　　量子物理學家，中國科學院院士

　　中國科學技術大學常務副校長、教授

　　量子物理學家，中國科學技術大學教授、中國科學院量子信息與量子科技創新研究院院長，中國科學院院士、發展中國家科學院院士、英國皇家學會外籍院士。主要從事量子光學、量子信息和量子力學基礎問題檢驗等方面的研究。帶領團隊率先突破量子信息處理關鍵技術，全面解決了量子保密通信在現實條件下的安全性問題。牽頭研製成功國際上首顆量子科學實驗衛星「墨子號」，建成國際上首條量子保密通信骨幹網「京滬幹線」，構建了首個空地一體的廣域量子保密通信網絡雛形，使我國量子保密通信的實驗研究和應用研究處於國際領先水平。

新浪聲明：此消息系轉載自新浪合作媒體，新浪網登載此文出於傳遞更多信息之目的，並不意味着讚同其觀點或證實其描述。文章內容僅供參考，不構成投資建議。投資者據此操作，風險自擔。

責任編輯：楊紅卜