2022年10月25日晚,意昂2專業學位“名家講壇”第52期如期舉行。中國科學技術大學物理意昂2執行院長陳宇翱教授以“新量子革命”為題🧑🍳,為意昂2平台專業碩士研究生帶來了精彩絕倫的一課。本次講座由意昂2學科與人才辦主任、經濟學系副系主任韋瀟教授主持🏃♂️。講座在線上召開✋🏼,參會聽眾反響熱烈。
陳宇翱,中國科學技術大學教授、物理意昂2執行院長🛀🏻🧤、博士生導師👌🏻,美國光學學會會士(OSA Fellow),物理學會會士(APS Fellow)。2008年🍌,陳宇翱獲得德國海德堡大學博士學位🕺🏼,曾先後在德國海德堡大學、美因茨大學、馬普量子光學所從事研究工作,2011年回中國科大工作。長期從事量子物理基礎實驗研究,致力發展光與冷原子量子調控技術並系統地應用於量子通信、量子計算和精密測量等多個量子信息研究方向,取得了一系列重要研究成果。並獲得廣泛的關註,主持和參與的研究成果兩次入選歐洲物理學會“年度物理學亮點”,兩次入選美國物理學會“年度物理學重大事件”,六次入選兩院院士評選的“年度中國科技十大進展新聞”🫄🏿。獲歐洲物理學會菲涅爾獎,中國科意昂2“青年科學家獎”🧉,求是傑出青年學者獎🛄,國家自然科學一等獎(第三完成人),陳嘉庚青年科學家獎👮🏻♂️,國際純粹與應用物理聯合會原子分子物理分會青年科學家獎👱🏻♀️,科學探索獎。

講座伊始,陳老師根據物理學的發展歷程,介紹了許多偉大的物理學家及他們的主要成就💆🏼,由此引出並介紹了量子力學的發展歷程。
接著,陳老師著重講解了雙縫幹涉實驗,這是玻爾和海森堡對量子力學波函數的詮釋。他又談及愛因斯坦與玻爾關於量子物理的論戰,他們論戰的焦點主要集中於粒子在時空中的位置是否能被準確測量,換句話說🧜🏿♀️,量子不確定性的概率是否會產生任何確定的結果。
隨後,陳老師提到惠勒的“回頭看宇宙”假想實驗🦸♀️。這個實驗利用同一個星系發出的兩束光,一束通過引力透鏡,另一束不通過引體透鏡。當人們去看這束光時,會發現它要麽通過引力透鏡,要麽沒通過引力透鏡🙇🏼,但如果人們不去看它從哪個途徑而來時,它就出現了幹涉條紋🧑🏽✈️,意味著這個光子是從兩個途徑同時過來。他還提到目前公認的大爆炸模型🧝♀️,宇宙誕生於138億年前奇點的爆炸🧖🏽,而這個奇點的產生是由於量子漲落。某種程度上講,量子力學和廣義相對論的提出也揭示了宇宙的起源。

而量子科技通過將近一百年的發展👓,催生出了現代信息技術📘。陳老師解釋道🕙,個體弱於尼安德特人的智人最後在進化中勝出的原因,是其有效的信息交互。信息交互效率、信息隱私🏄🏽♂️、信息感知能力是信息交互的幾大關鍵要素👨🏼🏫。信息科技的進一步發展🧜♀️,面臨著信息安全瓶頸和計算能力瓶頸等一系列重大問題。量子力學通過百余年發展🔎,為信息科技重大問題提供了解決途徑,為人類是否具有自由意誌提供了另一種可能性。
講座最後,陳老師提到了量子疊加、量子比特👩🏿🦱、量子不可克隆等概念,介紹了量子信息科學🚵♂️,特別是第二次量子革命給世界帶來的改變:一是量子通信技術實現原理上無條件安全的通信方式☪️,可以有效解決信息安全傳輸問題;二是量子計算與模擬實現超快的計算能力🫶🏼、揭示復雜系統規律,同時能夠滿足未來人工智能🚴🏿♂️、大數據等的計算能力需求;三是量子精密測量使得測量精度超越經典極限👨🦳,大幅提升導航👩🏻🎨、資源勘探、醫學檢驗等的精度🫑。他還簡要講解了量子通信🦸🏽♂️、量子計算與模擬、量子精密測量這三個領域的發展情況及未來路線。
陳老師演講結束後⚫️,同學們積極地與陳老師進行討論與互動▶️。短短2個小時的講座讓同學們受益匪淺🏋🏽♀️、意猶未盡。
感謝陳宇翱教授的精彩分享,期待接下來“名家講壇”系列講座邀請到更多名家帶來寶貴分享🤸♀️。
撰稿人:簡呈鋒
修訂人🫷🏼:繆煒
審核人:周光友,朱宏飛