诺贝尔奖加持“量子计算机”:不是能否实现,而是何时实现的问题
基于量子计算机技术获诺贝尔物理学奖
2022年量子纠缠现象同样摘得诺奖
IBM博士 Baek Hanhee:“正逐步走近日常生活”
负责人 Kim Jaewan:“10年后世界将大为不同”
2025年诺贝尔物理学奖的得主,是发现并实现量子计算机核心技术“宏观量子隧穿现象及电路中的能量量子化”的功臣 John Clarke、Michel H. Devoret、John M. Martinis。
这距离 Alain Aspect、John F. Clauser、Anton Zeilinger 在2022年通过实验证明量子纠缠并获得诺贝尔奖,仅仅过去3年。量子计算机领域和学界将本次获奖视为既是纪念量子力学诞生100周年的里程碑式献礼,同时也是向世界预告“量子时代”不再是遥远未来而正在走向现实的“事件”。
美国 IBM 的量子专家 Baek Hanhee 博士对本届诺贝尔物理学奖的意义表示欢迎,称“从量子计算机的构成基本道理能够获得诺贝尔物理学奖这一点来看,我感到量子计算机正越来越贴近我们的日常生活”。
Baek 博士解释称,本次获奖研究是量子计算机开发核心技术——超导量子比特的基础。Baek 博士评价说,这是“让我们如今能够制造超导量子比特的根本物理现象的发现”。
如果说2022年的诺贝尔奖聚焦的是量子基础——纠缠现象,那么今年的获奖则强调这是利用超导体实现量子计算机的起点。这意味着相关研究正与产业化相衔接。
Baek 博士表示:“量子计算领域的学界和产业界普遍认为,这一理应获奖的重要成果终于得到了认可”,“此次获奖似乎成为向学界和产业界展示超导量子比特地位的契机”,并转述了这一氛围。
“超连接扩展型超连接超级量子计算战略研究团”团长 Kim Jaewan 也评价称,本次获奖是宣告量子时代到来的重要里程碑。Kim 团长表示:“此前一直有很多声音质疑量子计算机究竟能否真正实现,但现在的问题已变成大约何时能够实现”,“再过5到10年,世界将发生翻天覆地的变化”。
Baek 博士和 Kim 团长还介绍了他们与本届诺贝尔奖得主之间的缘分。Baek 博士在耶鲁大学担任博士后研究员期间,与 Devoret 教授共同开展研究。Baek 博士回忆说:“我直接向 Devoret 教授学习了电路量子化,并围绕这一主题发表了多篇论文”,“他以身体力行的方式教会我,准确理解和思考事物本质及其相互作用,是物理学研究中最重要的态度”。
Baek 博士的博士论文题目,也正是本次诺贝尔奖所表彰的研究之一——“超导约瑟夫森结的量子化能级状态”。Baek 博士的导师 Fred Wellstood 教授,同样是此次诺贝尔奖得主 Clarke 教授的学生。可以说,Baek 博士主导参与的超导体方案量子比特的发展,一直在承接并延展本届诺贝尔奖得主们的研究成果。
左为超连接扩展型超连接超级量子计算战略研究团团长 Kim Jaewan,中为 John Clauser 协会创始人,右为加州大学圣塔芭芭拉分校名誉教授 John Martinis,三人为参加 Quantum Korea 2023 活动访韩之际合影留念。Clauser 创始人和 Martinis 教授分别于 2022 年和 2025 年获得诺贝尔物理学奖。Kim Jaewan 团长提供。
View original imageKim 团长介绍说,在韩国举办的“Quantum Korea 2023”上,本届诺贝尔奖得主 John Martinis 与2022年获奖者 Clauser 均曾出席。当时他们访问韩国进行演讲,就量子技术的未来展开了深入讨论。
Kim 团长表示:“当时 Martinis 博士是谷歌53量子比特量子计算演示项目的负责人”,并称他的经验和洞见为韩国的量子研究带来了巨大启发。
那么,量子计算机下一步的研究方向是什么?Kim 团长认为,量子计算机下一次技术突破的关键在于“连接”。要让量子计算机发挥预期作用,就必须构建从数万到数百万规模的量子比特。他所领导、由韩国标准科学研究院主导的“超连接扩展型超连接超级量子计算战略研究团”,目标就是通过“连接”来扩展量子比特。上月30日,该研究团还举行了成立仪式。Kim 团长自信地表示:“我国在量子比特本体开发竞争上已落后20年以上,但在连接量子计算机这一新的竞争领域,我们有机会引领世界”。
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