深圳中学博士孔祥宇分享揭秘“墨子号”量子卫星和“九章”量子计算原型机

今天小编搜罗了深圳中学博士孔祥宇分享揭秘“墨子号”量子卫星和“九章”量子计算原型机希望给择校的家长们提供参考。

11月18日下午，深中博士讲堂第20期在承德楼B203顺利开讲，毕业于清华大学物理学系的孔祥宇博士给同学们带来了主题为“揭秘‘墨子号’量子卫星和‘九章’量子计算原型机”的精彩讲座，带领同学们一探神秘的量子世界。

主讲人简介 孔祥宇老师

孔祥宇老师就读于清华大学物理学系，曾在加拿大滑铁卢大学量子计算研究中心交流访问，研究方向为核磁共振量子计算。现开设校本课程《高二物理强基拓展》。

讲堂里座无虚席

孔祥宇老师开讲

“你学过量子力学吗?”在引入美剧片段后，孔老师幽默调侃“遇事不决，量子力学”。然而量子力学到底是什么呢，孔老师将讲座分成“匪夷所思的量子力学”“量子通信”“量子计算”三个模块，带领同学们探索神秘大门背后的故事。

首先，孔老师介绍了杨氏双缝干涉实验，从光到弹痕而至粒子，一点点引入粒子在经典态与叠加态中的不断转换，“由哥本哈根学派的解释，我们的观测行为会影响事实存在的状态”，随神秘的量子力学之旅继续深入，介绍“约翰惠勒量子延迟选择实验”后，孔老师在经典实验“薛定谔的猫”上将量子叠加与延迟选择结合起来，“那么在这个实验里，我们是否可以在两点钟决定猫在一点钟的死活呢?”这乍听让人震惊的想法，使同学们陷入对量子力学的思考。

接下来，孔老师带领同学们体验量子奇妙的“心灵感应”——量子纠缠，诞生其中的EPR佯谬的判决则有不同版本——贝尔不等式与量子力学版本，那结论到底是什么呢?科学家不断求索实验，最后支持量子力学的正统解释。“上帝是掷骰子的。”孔老师解释，在量子纠缠作为一种新资源出现后，量子的通信与计算正是对其进行利用的体现。

孔老师还对于量子态的传递提出三个问题：“量子态传递超过光速了吗?”“是否违反不可克隆原理?”“学到了什么?”专业讲解后，孔老师指出通过量子叠加和纠缠我们可以实现量子通信，并幽默大胆提出设想，“可能在未来快递员问你要寄什么，你说，你要给对方寄一只‘薛定谔的猫’。”瞬间，教室被欢乐浸染，同学们充分感受到量子力学的魅力。

紧接着，孔老师分析了量子计算机在应用上的优势与经典计算机发展所遇到的三个瓶颈——“摩尔定律”“计算机能耗问题”“真实的微观物理世界遵循量子力学原理”。

他还介绍了量子通信和量子计算在实际上的使用，如家喻户晓的“墨子号”量子卫星与“九章”量子计算机。对“九章”模型机的原理进行详解后，孔老师自豪表示，用“九章”求解数学算法“高斯玻色取样”只需200秒!这充分表明我国在量子计算领域的迅猛发展。

最后，孔老师介绍了自己的研究方向，讲解核磁共振量子计算机的原理和进展，介绍了可以实现量子计算的其他物理平台，指出现在热门的量子计算机的发展上主要问题是操作精度上的不足。

课下，许多同学找孔老师探讨问题，大家对量子力学的探索更深一步，同学们思想粒子所碰撞出的火花，必将在今后的求知中绽放璀璨的光华。

深中博士讲堂：

深中博士讲堂是深圳中学的一门特色选修课，每周四下午第八九节举行。本学期邀请了十六位海内外名校毕业的博士，分享他们的专业知识和科研历程，为同学们打开一扇了解科技前沿动态和科学研究方法的窗户。同时，深中博士讲堂还为同学提供组织协调、活动主持、撰写推文等实践岗位。

本次深中博士讲堂由高一8班黄玮琪同学主持，高一8班阮悦同学撰写推文，高一8班戴思思同学负责场内协助工作。感谢孔祥宇、汪苏杨、柳森等老师的指导。

黄玮琪同学主持

孔祥宇老师与同学们合影