距浙江大学120周年校庆还有  158  天
关 注 浙 大
走 进 浙 大
   

中国科学院院士潘建伟做客浙大求是大讲堂

发布时间:2017-05-24来源:校庆网点击:163


    “天上一日,地上一年”“顺风耳,千里眼”“分身术,筋斗云”……在物理学家的眼里,《西游记》中这些“奇思妙想”,正逐渐变成现实。

    522日上午的玉泉校区邵科馆,中国科学技术大学常务副校长、中国科学院院士潘建伟做客浙大求是大讲堂,从神话传说讲到哲学思想,从量子革命讲到信息科技,用生动的例子解释深奥的量子科学,让在座师生获益匪浅。

    浙江大学常务副校长宋永华向潘建伟赠送铭谢牌。浙江大学物理系教授、中国科学院院士朱诗尧主持讲座。

原子概念的雏形最早可以追溯到春秋末期

    墨子最为人熟知的是兼爱、非攻等哲学思想,但实际上,他的物理学研究同样值得关注。

    早在2400年前,墨子和他的学生就完成了世界上第一个小孔成像的实验,解释了小孔成倒像的原因,证实光是沿着直线传播。这是最基本的光学原理。此外,墨子还提出了原子概念的雏形——“端,体之无序而最前者也。”“把这句话翻译成白话文,即原子是构成物质的最基本单元。”潘建伟解释道。

    与亚里士多德“物体没有力就会停止运动”的观点相比,墨子提出的“止,以久也,无久之不止”更具科学性,可以看作是惯性定律的雏形。“墨子说,没有阻力,物体就会一直运动下去。到了牛顿那里,这被总结为惯性定律”

    2016816日,中国第一颗量子卫星“墨子号”发射。用墨子的名字来命名这颗卫星,潘建伟有着自己的想法:“我们想提醒大家,中国是有科圣的,我们也擅长科学研究。用《华尔街日报》的一句话说就是,沉寂了一千年,中国誓回发明创新之巅。”

神话传说“预言”科技革命

    不仅是墨子的科学思想,《西游记》里那些异想天开的描述同样让这位物理学家深深着迷。

    “天上一日,地上一年,说的是爱因斯坦的相对论;千里眼、顺风耳,说的是在无线电、广播电视手机等发明后,人们不出户就能尽晓天下事。但最吸引我的还是美猴王孙悟空。”潘建伟说,美猴王七十二变的本领,与量子力学中的不确定性相似,分身术和筋斗云则揭示了量子叠加和纠缠的特性。

    量子叠加,是指在没有观测方情况下,可以呈现出多个状态的叠加态。一个孙悟空同时出现在多个地方,各个分身就像他的叠加态。现实生活中,人们不能同时出现在两个地方,但是在量子世界里,微观客体可以同时出现在许多地方。

    量子纠缠,体现了两个粒子“遥远地点之间的诡异互动”。“比如两个人互投骰子,有量子纠缠之后,不管相隔多远,其中一人都能凭借自己手中的骰子点数判断对方的点数。”潘建伟解释道,“利用这种效应,就能够将甲地某一粒子的状态在乙地还原出来,这或许能让星际旅行成为可能。”

    20175月,潘建伟宣布,我国科研团队成功构建光量子计算机。利用量子叠加和纠缠的原理,计算机的计算能力将随可操控的粒子数的增长而呈指数增长,能在密码分析、气象预报、药物设计、金融分析、石油勘探等大规模计算领域得到广泛的应用。

量子革命将推动通信技术的深度发展

    目前,量子力学被广泛应用于计算机、互联网、GPS等领域。但随着信息科技进一步发展,芯片后门、光缆无感窃听、棱镜门等信息安全问题频发,依赖于计算复杂度的传统加密算法已经无法承受计算机能力提升带来的安全性冲击。

    “如果说第一次量子革命催生的信息科技极大地改变了人类生活方式和社会面貌,并带来了一些信息安全的问题,那么第二次量子革命有望解决这些问题。”

在通信领域,密钥就是用来对传输的信息进行加密,防止他人获取信息内容。潘建伟指出,量子密钥不可分割、不可分割、一次一密、完全随机的特点,能够帮助及时发现窃听行为,帮助保护加密内容。

    “我希望在未来,能够构建完整的空地一体广域量子通信网络体系,在国防、政务、金融和能源领域加以广泛应用,并与经典通信网络实现无缝连链接,形成具有国际引领地位的战略性新兴产业和下一代国家信息安全系统。”潘建伟说。

(图文转载自求是新闻网)