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全球著名量子科学家访问我校并做客“合肥大师论坛”




9月19日,全球著名量子科学家Anton Zeilinger、Artur Ekert、Charles H. Bennett和Gilles Brassard访问我校并做客“合肥大师论坛”暨“墨子沙龙”。四位大师围绕“量子通信”主题,共同进行深入解读,带来了量子通信原理和应用的分享,探讨了量子和通信的前世今生。本次报告会在东区理化大楼东三楼报告厅举办,并在西三楼报告厅实时转播,由中国科大常务副校长潘建伟教授主持。

首先,来自牛津大学的Artur Ekert教授以大家熟知的概率论为切入点,将量子力学的叠加原理以及量子密钥分发的概念娓娓道来。与经典物理的确定性不同,量子的世界是概率幅的世界,在Artur Ekert教授看来,如何控制住微观世界的概率,决定了量子系统能否真的为我们所用。他比喻说:“量子计算机是一栋美丽的建筑,一个个逻辑块就是基本的砖块,如果想要整个建筑稳定牢固,我们必须从技术上增加正确的概率,降低某些错误的概率。”

Gilles Brassard则从编码和解码博弈的角度解读了量子通信的意义。他介绍了最初人们简单的编码,通信中公钥的共享和密钥的使用中的漏洞,以及在很长的时间里人们是怎样悲观的认为解码者(Codebreaker)最终会取得胜利。最后他介绍了他的同事和他的工作- BB84量子加密方法,这是无条件安全的。

接下来上场的Charles H. Bennet 尽显大师风范,他带领观众了解了量子信息的本质。量子力学中晦涩难懂的量子密钥分发,量子纠缠,纠缠交换,纠缠纯化以及量子计算等概念,经过他的演绎,变得的透彻明晰。他还介绍了量子纠缠态在信息领域可能的作用和量子计算领域最前沿的一些成就,并对量子计算提出了自己的展望,在他看来,“量子信息是初生的婴儿”,未来会有无穷令人兴奋的应用。

最后,奥地利科学院院长Anton Zeilinger在掌声中登场。他发表了对于量子计算领域发展的一些看法。从经典的杨氏双缝实验开始,强调了量子干涉、纠缠的独特性。阐释了非定域、叠加态在自然世界的普遍性。量子比特也是一种特殊的0与1的叠加,事实上是没有办法观测的。接下来他介绍了另外一个概念-量子隐性传态以及测量干扰原态的海森堡补偿。随后,他如数家珍地讲述了近年来一系列非常重要的突破性工作——量子纠缠分发、量子通信等实验,以及如何建立全球连接的量子通信网络,令年轻学子深受鼓舞。

在圆桌会谈环节,四位教授和主持人与在场的师生开展深度交流。在交流过程中,学生们的问题集中在量子通信过程的防窃听、量子计算对于密码学的威胁、量子通信的速度等方面,教授们耐心地一一做出解答。五位教授还共同回忆起工作的一些科研趣事,引发同学们的极大兴趣。

报告会结束后,国际合作与交流部副部长瞿昆为四位教授颁发“合肥大师论坛”纪念证书。在掌声中,本次报告会圆满落幕。

Anton Zeilinger,奥地利科学院院长,量子物理学家。他在概念和实验上对量子物理学的基础作出了开创性的贡献,而量子物理学的基础已经成为迅速发展的量子信息领域的基石。他的大部分研究涉及量子纠缠的基本方面和应用。他曾获得众多奖项,包括德国功绩勋章,奥地利功绩勋章,沃尔夫物理学奖,英国物理学会颁发的艾萨克·牛顿奖,费萨尔国王奖和墨子量子奖等。他是俄罗斯科学院、德国国家科学院、巴黎科学院、美国国家科学院和欧洲科学院的成员。

Artur Ekert是英国牛津大学数学研究所的量子物理学教授,他还是新加坡国立大学的量子技术中心主任和Lee Kong Chian百年教授。他是量子密码学的共同发明者之一,目前的研究涉及量子力学系统中信息处理的大多数方面。他曾与多家公司和政府机构合作并提供咨询服务,曾获得英国物理学会颁发的麦克斯韦勋章和奖金,英国皇家学会休斯奖章,墨子量子奖等。2016年,他当选为英国皇家学会会员。在他的非学术生涯中,他还是一名狂热的潜水员和飞行员。

Charles H. Bennett 是美国科学院院士,IBM Research 的物理学家和信息理论家。他在 IBM工作的重点是重新审视信息的物理基础,将量子物理应用于信息交换的问题。 他在阐明物理和信息之间的相互联系方面发挥了重要作用,特别是在量子计算、元胞自动机和可逆计算等领域。 他与 Gilles Brassard 一起发现了量子密码学的概念,是现代量子信息理论的创始人之一。曾获得沃尔夫物理学奖,哈维科技奖,狄拉克奖章,墨子量子奖等多个奖项。

Gilles Brassard 自1988年以来一直担任蒙特利尔大学的全职教授,并从 2001 年起担任加拿大研究学会主席。Brassard 最为出名的是他在量子密码学、量子隐形传态以及量子纠缠的经典模拟方面的基础工作,其中一些概念已在实验室中实施,他与Charles H. Bennett 一起发明了用于量子加密的BB84协议。后来他将这项工作扩展到 Cascade 协议,该协议能够实现有效检测以及纠正由窃听引起的噪声。他曾获得沃尔夫物理学奖和墨子量子奖等。

(国际合作与交流部、墨子沙龙)