4位中国专家畅谈：下一个科技拐点离我们有多远-陈宇翱、李建刚、王坚、贾金锋

捕获拓扑量子计算的完美选择“马约拉纳费米子”、实现高效量子存储器、研制量子光学芯片、开始建设量子通信网、即将发射量子卫星，近年来，中国科学家开始在量子信息科技领域不断取得突破。那么，下一个科技拐点是否正悄悄走近？

7月17日，中科院“SELF格致论道”讲坛首次登陆上海，联合墨子沙龙，在上海浦东图书馆举办了一场主题为“未来·已来”的科技演讲大会。观察者网全程参与直播，并在现场向大会嘉宾提问“科技拐点”何时到来。

在上半场圆桌对话环节，来自潘建伟院士量子信息团队的中科大教授陈宇翱、陆朝阳，国家大科学工程HT-7U超导托卡马克实验负责人李建刚院士，阿里巴巴集团技术委员会主席王坚等嘉宾，都就“科技拐点”的问题谈了自己的看法。此外，观察者网在活动开始前独家专访了找到马约拉纳费米子的上海交通大学教授贾金锋，询问中国在量子信息方面的研究成果是否可能在将来迎来一个“科技拐点”，从回答看，他对中国的科技突破持乐观预期。

与科技大咖聊“科技拐点”

**观察者网：**各位科学家大咖大家好，我想问一下关于科技拐点的问题，大家今天讲了很多都是高大上的东西，现代科技革命的话题也很热，各位从各自的领域，或者说您观察整个科技的发展来讲，您有没有感觉到科技拐点的来临？科技拐点到底是在我们的身后了，还是我们正在接触的过程中？会以什么样的形式作为一个标准，例如人工智能通过了图灵测试，还是核聚变通过了成功的应用。请问这个科技拐点是在我们的身后还是身前，或者它可能是什么？

**王坚：**我自己觉得谈不上科技拐点，就看怎么定义这个科技，但是我自己觉得，如果刚才讲的东西，互联网的数据都是现实的，计算是个科技拐点，这个拐点如果从科学角度讲的话，量子现象为计算所用真的是个拐点，给大家一个直观的感觉，这个东西到底对你发生了什么事情。大家想一下，你今天有没有问题需要你用一千倍的计算才可以做完，当今天每一个人做的事情都是需要用原来一千倍的计算能力才可以做完的，那我觉得科技到了一个拐点，我们的发展也到了一个拐点，这是我自己的理解。因为今天的科技无法随随便便给你提供一千倍的计算能力，人的创造力也会同样因为这个而会发生非常大的变化。我想世界是到了一个拐点，这个拐点就像我们过去要花四个月时间才可以从亚洲到北美洲，今天可能是十个小时。这个拐点我是看到了，但是在哪个点上突破，还是比较相信在量子计算理论这个技术上突破，我自己是蛮期待的。因为相信传输速度能超过光速，这个好像很遥远，但是计算能力有这样的突破我自己是非常期待的。

**李建刚：**个人的理解拐点应该很快了，应该在一百年之内都会有些重大的拐点。科技发展无非就是那么几类，能源、环境、生命、健康、信息，加上一个材料。你可以想像有朝一日聚变能实现了，能源不用担心。那么同时它也对环境产生很大的变化，如果说我们的信息用量子计算能够知道哪一个细胞是不对的，给你算一算把它拿掉，你就可以成为150岁、200岁的生命，你可以想像是什么样。有时候我在想这样一个事情，人类是否需要发展这么快，我不知道怎么回答，很抱歉。

**陈宇翱：**这个问题确实很难回答，因为所谓的拐点并不是唯一的。回首科学发展史，在牛顿力学刚刚出现的时候，大家觉得这个太美妙了，宏观的的比如行星的运动，微观的空气分子的运动，都可以用一个公式计算出来。很多人都觉得发展到（那个程度）科学研究已经没什么意义继续下去了，有一些唯心主义的人就觉得是不是大爆炸的时候都已经决定了这些事情。有些科学家都很绝望，甚至都自杀了。后来量子力学发展起来，也是因为20世纪初两朵乌云，一方面给科研一些新的现象，也让人发现需要新的突破。所以在我看来，你回过头看，确实百年内会有所谓的拐点，但是只会像指数增长一样越来越快，我们到底需不需要这么快，先不去讲它。包括我们数据的积累也是，现在一天积累的数据可能是以前所有积累数据的总和。也许说量子计算出现在五十年内给大家带来一个拐点，再往后会有新的突破，人类对这个需求永远贪得无厌，拐点始终是新的起点，而不是终点。

（注：19世纪末，英国物理学家威廉·汤姆生提出，物理大厦已经落成，所剩只是一些修饰工作，只剩下两朵乌云：迈克耳逊－莫雷实验与“以太”说破灭、黑体辐射与“紫外灾难”。两朵乌云分别催生了相对论和量子力学，此后物理学的发展迎来爆发。）

（主持人）陆朝阳：再次感谢三位嘉宾非常精彩的点评，总是有大拐点和小拐点的，就像一个曲线里面有些拐点很明显可以看到，另外一些你可能需要放大之后才能看到，这就是我们前面讲的第一个问题积累。在一些不断的小拐点的积累之下，是非常有希望能够在科技领域出现一些大的拐点，让我们的社会生活更加美好。

与贾金锋教授聊“马约拉纳费米子”

贾金锋

今年初，上海交通大学贾金锋科研团队在实验室里成功捕捉到了一种物理学家寻找多年的神秘粒子——马约拉纳费米子。这种粒子既是困扰物理学界80多年的正反粒子同体的特殊费米子，也是未来制造量子计算机完美选择对象之一。

贾金锋教授在本次SELF演讲中表示：“量子计算非常有用，速度非常快，但并不容易实现，其原因之一就是量子比特纠缠会有很多噪音杂质的影响，而拓扑量子计算可以利用它的拓扑性质，来保护量子不受干扰，而马约拉纳费米子的发现向拓扑量子计算迈进了一大步”。

**观察者网：**除了马约拉纳费米子，有没有别的粒子可以用于量子计算？

**贾金锋：**是这样的，量子计算其实是很多种方法，都可以制造量子计算。马约拉纳费米子是制造拓扑量子计算的一个最佳选择。因为拓扑量子计算完完全全是人们想出来的这么一个东西，而且拓扑量子计算必须需要一个叫做任意子的东西，任意子其实在自然界中不存在，而马约拉纳费米子就是现在找到的唯一的一种任意子，所以我们说它是制造拓扑量子计算的一个最佳的选择。

**观察者网：**为什么马约拉纳费米子会发生正反粒子同体的特殊现象，也就是为什么没有发生正反粒子在一起就会湮灭的现象？

**贾金锋：**对，我知道你说的意思。一般人认为正反粒子碰在一起就会湮灭掉，马约拉纳费米子是正反粒子同体的，如果两个马约拉纳费米子碰在一起也会湮灭掉，确实有这个现象。但是我们找到马约拉纳费米子，我们必须在空间上把它给分开，不能让两个马约拉纳费米子碰在一起，两个马约拉纳费米子碰在一起确实会湮灭掉。

**观察者网：**您和合作者花了七年才找到马约拉纳费米子，那么主要的困难是什么？您们当时为什么会选择在拓扑超导体里面找，因为之前有人说暗物质啊，中微子里面都有可能会有马约拉纳费米子，您们是不是都试过，是怎么找到的呢？

**贾金锋：**我们找的这个马约拉纳费米子，和暗物质、中微子那个是完全不同的，我们找的是一种准粒子，它只能在拓扑超导体里面去找。我们遇到的最大的困难有两个，一个就是自然界中没有拓扑超导体，我们必须先造出这种材料来，有了这种拓扑超导体我们才能去找。另外一个就是在这之前，没有人知道这个马约拉纳费米子是什么样子的，它有什么性质，所以一开始我们去找也很盲目，必须从拓扑超导体里面和普通的超导体的不同的信息中慢慢去找，找到这种不同以后，我们还要用马约拉纳费米子来解释这些东西，看它是不是确实跟马约拉纳费米子有关。这两方面是我们遇到的主要困难。

**观察者网：**最后一个问题就是，您觉得最近中国在量子信息方面的研究成果有没有可能在将来迎来一个科技的拐点？我们知道20世纪初，因为物理学的爆发，改变了人类科技的面貌。

**贾金锋：**是这样的，我觉得是很有可能的。因为中国在这方面投入了大量的研究经费和人力，中国在这方面也取得了非常多的进展，特别是潘老师在量子通讯方面取得了很多进展。我们最近在凝聚态方面，在量子调控方面也取得了很多进展。如果中国政府投入更多的钱，更多的年轻人加入进来，我相信我们一定能在这个方面取得更多的突破，走到世界的前面！

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