量子计算与人工智能-基础概念及重要人物和事件概要-11页

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1、“学在清华真人图书馆”系列讲座特邀报告之段路明的《量子计算与人工智能》基本概念+重要人物介绍+参考资料+AI三大学派简介（排列顺序按照报告出现位置前后）演讲者介绍段路明，男，博士，1972年8月出生于安徽安庆市桐城市。美国密歇根大学费米讲席教授，清华大学姚期智讲座教授。段路明教授主要从事量子信息、量子光学和冷原子物理方面的研究。他完成了量子信息应用领域的一系列开创性工作，提出用于实现长距离量子通信的“DLCZ（Duan-Lukin-Cirac-Zoller）量子中继方案，引发了世界上多个研究组的实验研

2、究热潮。量子计算量子计算(quantumcomputation)的概念最早由IBM的科学家R.Landauer及C.Bennett于70年代提出，是一种依照量子力学理论进行的新型计算。基本原理是，普通计算机中的2位寄存器在某一时间仅能存储4个二进制数（00、01、10、11）中的一个，而量子计算机中的2位量子位（qubit）寄存器可同时存储这四个数，因为每一个量子比特可表示两个值。如果有更多量子比特的话，计算能力就呈指数级提高。其他概念及参考内容1.概率幅：在量子力学里又称为量子幅，是一个描述粒子的

3、量子行为的复函数。一个概率幅Ψ的概率密度函数是Ψ*Ψ，等于Ψ的绝对值的平方，又称为概率密度。马克斯·玻恩因为对波函数的统计学诠释，获得1954年的诺贝尔物理学奖。2.马克斯·玻恩：1882年12月11日～1970年1月5日，德国犹太裔理论物理学家，量子力学奠基人之一。因对量子力学的基础性研究尤其是对波函数的统计学诠释，获得1954年的诺贝尔物理学奖。玻恩先后培养了两位诺贝尔物理学奖获得者：海森堡（1932年获诺贝尔物理学奖）；泡利（因为提出不相容原理获1945年的诺贝尔物理学奖）。不过，玻恩似乎没有他的

4、学生幸运，他对量子力学的几率解释受到了包括爱因斯坦、普朗克等很多伟大的科学家的反对，直到1954年才获诺贝尔物理学奖。3.尼尔斯·亨利克·戴维·玻尔（丹麦文：NielsHenrikDavidBohr）：，1885年10月7日—1962年11月18日，丹麦物理学家，哥本哈根大学硕士/博士，丹麦皇家科学院院士，曾获丹麦皇家科学文学院金质奖章，英国曼彻斯特大学和剑桥大学名誉博士学位，1922年获得诺贝尔物理学奖。4.玻尔－爱因斯坦论战：波耳-爱因斯坦之争是阿尔伯特·爱因斯坦和尼尔斯·玻尔之间关于量子物理的一系

5、列著名的争论。这两个人与马克斯·普朗克被称为旧量子论的奠基者。他们俩最著名的争论就是爱因斯坦以“上帝不会掷骰子”（Einstein:Ican’tbelieveGodplaysdicewiththeuniverse.）的观点反对海森堡的不确定性原理，而玻尔反驳道，“爱因斯坦，不要告诉上帝怎么做”（Bohr:Albert.stoptellingGodwhattodo!）。5.EPR悖论（Einstein-Podolsky-Rosenparadox）是E:爱因斯坦、P:波多尔斯基和R:罗森1935年为论证量子

6、力学的不完备性而提出的一个悖论。EPR是这三位物理学家姓氏的首字母缩写。EPR实在性判据包含着“定域性假设”，即如果测量时两个体系不再相互作用，那么对第一个体系所能做的无论什么事，都不会使第二个体系发生任何实在的变化。人们通常把和这种定域要求相联系的物理实在观称为定域实在论。6.量子纠缠（Quantumentanglement）：又称为量子缠结，是一种量子力学现象，其定义上描述复合系统（具有两个以上的成员系统）之一类特殊的量子态，此量子态无法分解为成员系统各自量子态之张量积（Tensorproduct）

7、。量子纠缠技术是安全的传输信息的加密技术，与超光速传递信息无关。2016年12月，潘建伟院士及同事陆朝阳、陈宇翱等近期在量子信息科研领域再获重大突破，他们通过两种不同的方法制备了综合性能最优的纠缠光子源，首次成功实现“十光子纠缠”，再次刷新了光子纠缠态制备的世界纪录。7.量子态（Quantumstate）：电子做稳恒的运动，具有完全确定的能量。这种稳恒的运动状态称为量子态。量子态是由一组量子数表征，这组量子数的数目等于粒子的自由度数。8.摩尔定律（Moore'sLaw）：摩尔定律是由英特尔（Intel）

8、创始人之一戈登·摩尔（GordonMoore）提出来的。其内容为：当价格不变时，集成电路上可容纳的元器件的数目，约每隔18-24个月便会增加一倍，性能也将提升一倍。“摩尔定律”对整个世界意义深远。在回顾40多年来半导体芯片业的进展并展望其未来时，信息技术专家们认为，在以后“摩尔定律”可能还会适用。但随着晶体管电路逐渐接近性能极限，这一定律终将走到尽头。9.图灵机：又称图灵计算、图灵计算机，是由数学家阿兰·麦席森·图灵（1912年～1954年