|
3月29日下午2时30分，“科学与中国”院士专家巡讲团报告会——郭光灿院士报告会，在我校图书馆报告厅举行。中国科学院院士、中国科学院量子信息重点实验室主任郭光灿作了题为“量子信息——后摩尔时代的新技术”专题报告。报告会由副校长姚春梅、李敏主持，科技处负责人以及物电学院400多名师生一起认真聆听了报告。
郭光灿院士从基础物理原理入手，运用科学学术争论和经典的实验论证，深入浅出地向师生介绍了摩尔时代、后摩尔时代的新技术——量子信息、量子计算机、量子密码以及国内外量子信息技术近期的研究进展情况。
郭光灿院士介绍说，60年代戈登·摩尔提出摩尔定律，即电子计算机约每隔18个月，其运算速度会增加一倍。物理学家于80年代研究指出：计算机的运算速度不会按摩尔定律无限制发展，摩尔时代将最终终结。而一种以“量子信息技术”为原理的量子计算机的发现，开启了后摩尔时代。量子信息技术从此突破现有电子信息技术的物理极限，为信息科学的发展提供新的原理和方法。
郭光灿院士提出量子信息的特性。他由波尔与爱因斯坦关于“自然界是否按量子力学运行”的争论，引出量子力学与经典力学的特性区别。他提出，经典力学宏观粒子具有局域性，波的离散性；量子力学微观粒子具有非局域性、波动性，即“波离两项性”，正因波离两项性导致特殊的量子信息。他还用了一幅漫画来形象地说明经典信息和量子信息的差异。“在一个雪地上，穿过一根树桩时，代表经典信息的滑雪者只能绕过，而代表量子信息的滑雪者则像魔术师一样直接穿过了。”
据郭院士介绍，因为量子信息技术基于量子特性，如量子叠加性、非局域性、纠缠性、不可克隆性等，所以 可实现现有电子信息技术无法做到的新功能。如量子计算机的存储功能和并行运算能力是经典计算机无法比拟的。量子计算机可以加速某些函数的运算速度，攻破现有的密钥体系，一旦研制成功，很多传统的密码体系将无密可保。他指出，当前实现量子计算的瓶颈在于如何研制含有数目巨大的量子处理器物理体系，它可有效地克服不可避免的消相干影响，又具有物理可扩展性。这个研究实质上是对人类操控量子世界能力的极大挑战。
郭院士还介绍说，由于量子的不可克隆性，使得理想的量子密码体系是绝对安全的。量子密码可提供不可破译、不可窃听的保密通信等，有重要的应用价值。遗憾的是，国际上一直无法解决量子密码的长期稳定性和安全性等问题。
郭光灿院士现任国家科技部973项目“量子通信与量子信息技术”首席科学家。报告中他简要介绍了其研究小组在量子信息技术领域的研究进展。在光纤量子密码网络项目中——他们发明并实现“量子路由器”，无需对量子信息进行测量即可实现自动寻址，现有技术水平可实现一个量子路由器可联系100多用户同时进行量子保密通信。
郭光灿院士指出，21世纪信息科学将从“经典”时代跨越到“量子”时代，其发展将对国民经济、军事、国防安全等都有着直接而重大的影响，因而成为各国未来高技术的战略竞争焦点之一。最后，他就国内外现阶段量子信息发展状况说道，“量子密码已进入实用阶段，而量子计算机研究仍处于基础阶段有待突破，量子芯片的研制虽较为困难但有望在10—15年制作完成。”
郭院士精彩的报告以漫画的形式、科普而幽默的语言将艰深的量子理论诠释得通俗易懂，激发了师生对于量子信息学科的浓厚兴趣。会后，郭院士就物电学院长蔡新华提出的“如何把握我校量子信息在理论研究的发展方向？”的问题，他建议，可在量子计算物理实现的主流里寻找有价值的课题开展研究。并表示会与我校相关研究组进行相关探讨与交流，推动我校量子信息技术理论研究的发展。
| 
