大學論壇走進量子世紀:量子計算先驅Richard Jozsa教授做客港科大(廣州)

近日,香港科技大學(廣州)成功舉辦第十五期大學論壇。論壇特邀量子計算領域先驅、英國皇家學會院士、劍橋大學量子物理學榮休教授Richard Jozsa作題為「A Century of Quantum Physics: Quantum Computing, Teleportation and Other Surprises」的學術報告,與港科大(廣州)師生共同回顧量子物理百年發展歷程,探討量子計算、量子通信等前沿技術的發展態勢及其對科技與社會的深遠影響。

為紀念量子力學誕生一百周年,聯合國大會將2025年定為「國際量子科學與技術年」(International Year of Quantum Science and Technology, IYQ)。量子技術正推動21世紀一系列重大科學突破,深刻改變着人類對微觀世界的認知,並引領新一輪技術革命。量子科技突破了經典物理的認知框架,為量子計算、量子通信、量子傳感等顛覆性技術奠定了理論基礎,是當前國家重大戰略方向。在此背景下,港科大(廣州)舉辦本次大學論壇,既是對國際科技發展趨勢的積極響應,也是學校加強重點前沿科學布局、促進師生接觸世界級學術思想的重要舉措。

第十五期大學論壇在信息樞紐人工智能學域副教授王鑫的開場致辭中正式開始。他代表學校對Richard Jozsa院士的到訪表示誠摯歡迎,並感謝他與港科大(廣州)師生分享寶貴的學術經驗與前沿研究洞見。大學論壇是港科大(廣州)面向全球學術界與思想界搭建的重要對話平台,旨在促進師生與世界頂尖學者的深度交流,推動知識前沿的拓展與跨學科合作。論壇吸引了逾百名師生報名參加,現場座無虛席。

當今科技版圖中,量子科技被視為21世紀最具顛覆性的創新引擎之一,也是典型的交叉融合學科。量子技術不僅正在重塑人類對宇宙與現實本質的理解,更有望在計算、通信、精密測量等領域催生突破性應用,深刻改變技術範式與社會生活。量子科技的發展,既是對經典科學世界觀的挑戰,也是推動人類認識邊界不斷拓展的重要動力。本次論壇旨在為師生提供前沿與深刻的知識,在與學術大家的深入交流中,培養開放、批判的學術視野,並加深對量子理論的科學內涵及其在未來社會中的廣泛應用潛能的理解。

大学论坛现场
人工智能学域王鑫副教授作为论坛主持人开场致辞

Richard Jozsa教授是國際學界高度尊敬的量子信息領域奠基者之一、劍橋大學量子物理學榮休教授,曾擔任劍橋大學量子信息與基礎研究中心(Cambridge Centre for Quantum Information and Foundations)負責人。作為國際公認的量子計算創始人之一,Jozsa教授與David Deutsch共同提出了首個在理論上可證明對經典計算具有指數級優勢的量子算法,為量子計算這一全新計算範式奠定了重要基礎。他亦是「量子隱形傳態」(quantum teleportation)的共同發現者,對量子信息傳輸與量子通信領域影響深遠。2019年,他當選英國皇家學會院士。

Richard Jozsa 教授分享百年量子计算发展历程
Richard Jozsa 教授分享量子算法的思想

本次報告以「一百年量子物理」為切入點,重點聚焦量子計算、量子傳態等核心成果及其背後思想的演進。Jozsa教授回顧了量子理論自二十世紀初誕生以來的發展脈絡,剖析其如何與計算機科學相互激蕩,催生出全新的計算和通信範式。

Jozsa教授首先從工程和算法兩個層面勾勒了量子計算的現狀與前景。他指出,各類物理實現方案都面臨能耗巨大、噪聲嚴重和難以擴展等共性瓶頸,目前設備仍處於「有噪聲的中尺度量子(NISQ)」階段,只能在特定構造問題上展示量子優勢,距離大規模通用應用尚有距離。不過,隨着投入和技術迭代加速,他認為未來五到十年有望出現具有實際應用價值的量子技術。

進一步地,他系統展望了量子計算在信息安全、量子化學、優化與人工智能等領域的應用場景,以及其對物理學基礎問題的影響。一方面,Shor算法對現有加密體系構成挑戰,推動後量子密碼和量子密鑰分發發展;另一方面,量子模擬有望加速新葯與新材料設計,也為機器學習與人工智能提供新的計算範式。更深層次上,他強調,大規模量子計算機不僅是算力工具,更將成為檢驗和突破既有量子理論的關鍵實驗平台,可能引發對物理世界認知的新一輪範式變革。

Richard Jozsa 教授分享量子计算理论

香港科技大學(廣州)校長倪明選教授表示,與Jozsa教授的交流激發了港科大(廣州)師生對基礎科學與前沿技術的興趣,他鼓勵更多青年學者投身量子科學與相關交叉學科研究,在擁抱變革中探索科學創新與社會責任的平衡。

倪明选校长赠予Richard Jozsa教授香港科技大学(广州)纪念品

問答環節中,Jozsa教授與現場觀眾熱烈交流,就「量子理論如何重塑我們對物理現實的認知」以及「量子科技與計算機科學交匯後孕育出的新工具,如何在未來深刻影響計算能力、信息安全以及人類社會的運行方式」等話題展開了深入的探討。

談及未來,Jozsa教授認為,量子化學模擬與新葯和新材料設計、圍繞信息安全的後量子密碼與量子密鑰分發,以及面向傳感、計量、醫療成像和導航等領域的量子技術拓展,將共同構成未來量子計算最具突破潛力的方向,並有望藉助大規模量子計算機這一全新實驗平台。

倪明選校長在總結中表示,此次報告以通俗而嚴謹的方式,系統呈現了量子計算的核心原理、技術瓶頸與未來圖景,不僅讓非專業背景的聽眾也能「聽得懂、跟得上、感受到興奮點」,更堅定了學校在量子科技領域持續投入和布局的信心。他強調,港科大(廣州)將依託融合學科優勢,積極培育量子計算相關人才與團隊,把握量子科技變革帶來的重大機遇。

論壇在熱烈的交流中圓滿落幕。此次論壇不僅為師生們提供了與世界級科學家近距離交流的寶貴機會,更讓大家深刻體會到基礎科學前沿與未來技術變革之間的緊密聯繫。量子理論及其技術創新,都是推動人類認知進步和社會可持續發展的關鍵動力。香港科技大學(廣州)將繼續搭建此類高水平學術交流平台,匯聚全球頂尖智慧,推動前沿科學與交叉研究深度融合,為培養具有全球視野與創新能力的新時代人才貢獻力量。

發佈日期
2025年12月09日
分類
科廣新聞
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