專訪：量子技術方興未艾 中國邁出重要一步——訪以色列量子科學家埃迪·斯通

新華社耶路撒冷3月1日電專訪:量子技術方興未艾　中國邁出重要一步——訪以色列量子科學家埃迪·斯通

新華社記者陳文仙　杜震

以色列魏茨曼科學研究所量子科學家阿迪·斯特恩教授日前在接受新華社記者專訪時說,量子技術的探索和應用仍處於起步階段,而中國在這一領域已經邁出了重要一步,取得了「驚人的」成就。

斯特恩表示,以色列科學家希望能夠與中國科學家在量子技術領域開展更多交流和合作,這對推動量子技術的研究與應用都將發揮重要作用。他說,量子技術領域面臨著諸多「非常棘手」的挑戰,「我們需要充分利用世界所有的大腦資源進行攻堅克難」。

量子技術是物理學和工程學的一個全新技術領域,它將量子力學的一些特性轉化為實際應用,如量子計算、量子感測、量子通信、量子測量、量子模擬和量子成像等。

量子計算的本質就是利用量子的相干性。而在現實中,由於環境不可避免地會對量子系統發生干擾,使量子的相干性隨時間衰減,發生消相干,使得計算任務無法完成。因此,為了使量子計算成為現實,一個亟須解決的問題就是克服消相干。

斯特恩認為,就全球範圍而言,目前量子技術的探索和應用僅為冰山一角,仍處於初步階段。就量子計算而言,量子相干目前仍是「很難得到也極易喪失」。

去年底,美國國際商用機器公司(IBM)推出了全球首款50量子比特的量子計算機原型機,英特爾也在1月份宣布研製49量子比特的測試晶元,其他科技巨頭也都在量子計算領域競相「追逐」。

但斯特恩表示,目前科學家們仍在研究如何操控大量量子比特、實現較長的相干時間,「規模化」是未來量子技術發展面臨的重要挑戰。

他解釋說,一旦量子計算機受到絲毫干擾,或者量子計算機與環境之間的「相互作用」失控,量子計算機都會遭受「毀滅性」影響。為此,科學家們需要想方設法保證量子計算機免受干擾,這是一個「重大挑戰」,科學家必須努力開發出一套全新的運算規則,確保量子計算機與環境之間的「相互作用」得到有效控制,並且能夠快速讓量子計算機冷卻到很低的溫度。

對此,斯特恩傾向於採取拓撲量子信息的方法,這種方法可以讓量子計算機的運行系統與環境隔離開來,或者可以讓環境對量子計算機運行過程的干擾難度增加。他認為,這種方法很有可能會在諸多正在探索的方法中「脫穎而出」。

在談到量子技術的應用前景時,斯特恩表示,雖然目前量子技術研究遠遠多於應用,但是他對該技術的應用前景持非常樂觀的態度。

他說,目前量子技術在通信和醫療等領域已經有了初步的應用,在未來幾十年內,包括這兩大應用領域在內,量子技術在化學、感測、醫學成像、網路安全等領域都將得到全面的應用和發展,但是這些都需要有一個「循序漸進的過程」。

以色列魏茨曼科學研究所是世界著名的基礎科學研究機構,成立於1934年,該研究所在生物、化學、物理、計算機等領域的科研能力均居世界前列。

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