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CERNET第24届学术年会
选择字体:      新华社  发布时间:2017-07-25

科研团队成员揭秘“天使粒子”发现的背后

  应用:让拓扑量子计算机走出“纸面”

  “天使粒子”的发现,对构建拓扑量子计算机意义重大。世界上最快的超级计算机100年才能完成的计算量,拓扑量子计算机0.01秒就能完成。尽管计算效率惊人,但业界认为,量子计算距离真正应用至少要50年,因为科学家还没找到合适的量子计算材料。

  “天使粒子”的发现破解了这一难题。张首晟说,量子比特很不稳定,用它存储信息,稍有一点干扰就会让信息瞬间丢失。相反,“天使粒子”只有量子比特的一半,如果将两个“天使粒子”放得远一点,它们就会变得极其稳定,即便环境嘈杂,信息也不会丢失。

  王康隆说,“天使粒子”的发现让拓扑量子计算真正走出“纸面”、走向应用。“接下来,观测并操控‘天使粒子’是实现拓扑量子计算最基础的工作。我们将着力让两到三个‘天使粒子’织在一起,通过互相作用,进行储存和计算。”

  此外,“天使粒子”还将推动人工智能实现“量子的跳跃”,“人工智能的核心是算法。如果依托量子计算机开展运算,人工智能就可以将以前多个步骤才能完成的计算简化为一步,从而最快找到最优化解决途径,这将引发各行各业的深刻变革。”张首晟说。

  启示:传统科学方法论应当变革

  在科技革命、产业革命加速变革的当下,有人说,原始创新难上加难。为何这一次华人科学家能在西方主导的基础科学研究领域崭露头角?张首晟认为,这得益于跨界思维。

  “拓扑,是经典的数学概念;绝缘体,是一种材料。通常,这两个领域的科学家会在各自的领域内思考问题,采用‘穷举法’,把每种可能性都试一遍,效率很低。”张首晟说,采用跨界思维,他将数学与材料学融合,很快在理论上预言了找到理想材料的方法、条件和方案。

  “理论预言接连被证实启示我们,科学研究需要进入下一个认知阶段,告别传统的‘穷举法’,跨界可以加速科研成果的发现进程。在拓扑量子的领域,每一个材料、器件与效应都是最先由理论预言出来的。”张首晟说。

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