諾貝爾物理學獎獲得者塞爾日：量子計算機離應用還比較遙遠
[ 摘要 ]“量子計算機的主要目標是通過開發一些新的演算法，能夠捕獲量子的運動。目前量子計算機發展並不僅僅是工程學或者是電腦科學方面沒有突破，更重要的是背後有一些原理，或者是基礎科研層面，還沒有獲得突破性的進展。如果說需要量子計算機需要的作業系統。”
騰訊科技 文/李海丹
如今，量子技術正獲得全球發展的高度熱情與勢頭。比如在歐洲，歐盟已開始為量子技術相關公司和研究團體開展其為期10年、價值10億歐元的量子專案；美國政府也通過眾議院於今年9月中旬批准國家量子倡議法案來提供更多支援，我國也計劃投資百億美元建設世界上最大的量子資訊科學研究設施等等。
然而，量子技術在一些應用方面還處於初級發展階段。以量子計算機為例，至今為止，還沒有一臺真正的量子計算機被研製出來。儘管有一些初步的研究成果，但仍沒有產出有大規模計算能力的可行裝置。那麼，目前的量子計算機發展到了怎樣的階段？未來的量子計算機應該用於什麼樣的作業系統？量子計算機能否實現商業化？
在世界頂尖科學家論壇（上海.滴水湖）中，諾貝爾物理學獎獲得者塞爾日·阿羅什向騰訊科技表示：“量子計算機的主要目標是通過開發一些新的演算法，能夠捕獲量子的運動。目前量子計算機發展並不僅僅是工程學或者是電腦科學方面沒有突破，更重要的是背後有一些原理，或者是基礎科研層面，還沒有獲得突破性的進展。如果說需要量子計算機需要的作業系統。我認為主要是兩個：一個是能夠捕獲離子，能夠知道離子的相對位置是在哪裡，第二個能是跟微波相關聯的，能夠把微波的運動也捕捉起來，這是目前我們正在研究的系統。但是它離應用還非常遙遠。”
同時，塞爾日認為量子計算機的商業化時間尚未可期。塞爾日說：“其實我認為不是何時能實現商業化的問題，而是我們是否能夠研究出量子計算機的問題。我也不能說這是件很有把握的事情。我認為下一個十年要多考慮量子通訊，比如說有一些銀行，或者當地政府可能想要運用相關技術，為城市更好的發展通訊業。”
另外，對於光譜學的發展趨勢，塞爾日認為，現在整個光譜學的精度其實是越來越精準的，並且敏感度越來越高。在五六十年代的時候，研究人員在取樣時發現整個敏感度達到了10的十次方的原子。但現在已經不僅僅只是原來的統計級別，也可以進入到一個光子級別。
附塞爾日·阿羅什的主要成就：
1，2012年，塞爾日·阿羅什因為研究能夠量度和操控個體量子系統的突破性實驗方法，獲得了諾貝爾物理學獎。他主要研究量子光學和實驗量子資訊科學領域，為腔量子電動力學做出了許多貢獻。
2，塞爾日·阿羅什的研究團隊已經證明了腔內單原子自發發射的增強，並觀察了包含多個光子的場狀態的介觀疊加的退相干，實現了單光子的量子非拆除測量和光子的重複非破壞性檢測，揭示了光的量子躍遷。
3，塞爾日·阿羅在一個腔體中觀察到單原子自發輻射有所增強;利用微波腔實現了對單個原子的囚禁;單個光子的量子非破壞測量; 直接測定了腔體中的場量子化; 直接監控介觀 量子退相干現象;實現了光子儲存;完成了量子資訊過程的許多步驟,比如產生原子-原子、原子-光子的糾纏態;實現了將光子和原子作為“量子位元”的量子邏輯閘操作。
3，在高Q腔中操縱單原子和光子的幾個實驗中，塞爾日·阿羅什的團隊證明了基本的量子資訊程式，例如原子 - 原子和原子 - 光子糾纏的產生，光子儲存器的實現和量子邏輯的操作。涉及光子和原子作為量子位的門。這些實驗說明了量子物理學的基本方面，探索了量子和經典世界之間的界限，以及量子資訊處理的開放視角。
4，研究單個光子的非破壞性測量：塞爾日·阿羅什研究的技術使人們有可能比以往更詳細地探索量子力學，使用超導鈮，創造了有史以來最好的兩個反射鏡。