但我们希望用了拓扑量子计算的原理之后,一个量子比特自己不会犯错,能够运行下去。这样的话,肯定是会对整个量子计算带来很大的革命性的影响。
网易科技: 量子计算是目前国内外关注的重点,中国在量子通信方面已经做的非常好,比如潘建伟老师。您怎么看待中外在量子计算方面的差距?
张首晟: 中国现在还没有完全开始,还是做了一个比较传统的量子计算机的规划。
我认为这些传统的规划必然受到可拓展性的限制。我们通过过去一段时间的合作,已经在拓扑绝缘体这个领域里面做了很大的成就,我也是更希望能够把这个路继续能够跟我们国内的科学家紧密地合作,继续把它走下去,更能够站到科研的前沿。
网易科技: 所以这是您未来跟中国合作的一个重要的方向?
张首晟: 对,重大的方向。我最近在斯坦福大学成立了拓扑量子物理中心,然后我现在也在规划,在中国做一个实验中心,把我们的一些理论上的设想在中国这个土地上能够真正来实现。
网易科技: 会跟大学有一些合作吗?
张首晟: 对。量子计算除了国内之外,美国的话,一些大的企业也在研究,这也是一个比较罕见的。这个总的来说,量子是一个比较基础性的研究。谷歌也在做,微软也在做,IBM也在做,所以这个事情确实是一个战略制高点。但是现在在整个国际范围里面,我们提出了一个全新的原理,我们认为它最终会成为最成功的一条道路。但是这当然是要通过很多的实验。
另外,国内现在对科学仪器上面做了很大的投入,所以这方面,我作为理论科学家,是需要很多实验装置的配合。
网易科技: 目前整个全世界范围内,大家对量子计算的研究进入到哪个阶段了,或者有没有一个词去形容它。然后中国是处于哪个阶段呢?
张首晟: 我觉得总的来说,大家还是在摸方向的一个阶段。最核心的一点,我觉得就是可拓展性。就像我刚才讲的,一个量子比特需要十个、二十个量子比特来为它纠错,我觉得这个方案肯定是不可行的。
网易科技: 您感觉中国在量子计算这方面和国外是有差距的吗?
张首晟: 在量子计算,还是有差距的。
网易科技: 更多的差距是一些理论性的差距,还是原创性的差距?
张首晟: 我觉得还是没有一个全新的设想。国内做的很多实验基本上还是跟风,比如国外已经做了N的话,他做N+1的,而不是0到1的。我觉得我们最近“天使粒子”的发现的确是会给整个量子计算领域带来一个0到1的突破性,最最原始的一个创新。
网易科技: 这种创新,您选择在国内做,还是国外也同步呢?
张首晟: 因为我在斯坦福能够收到很多优秀的学生,而且我又做理论,所以我们很多理论的设计是在斯坦福大学、在国外做。但是就像我刚才提起,现在国内对科学仪器设备上面大量的投入,所以我想基本上每一个设想,把理论工作和实验工作作为这么一个桥梁的配合。
网易科技: 除了量子计算之外,还有其他方向的计划吗?
张首晟: 另外,在整个研究领域里面,我们最近做了一个非常新的方向,就是用人工智能来预言新的材料。拓扑绝缘体材料的发现在整个人类文明上是史无前例的,过去的材料往往在实验室里面偶然发现,但是拓扑绝缘体的材料是我们理论上预言的。材料对整个人类起着非常重大的作用,我们人类的每一个重大历史时期都用一种材料来命名,比如旧石器时代、新石器时代、青铜器时代、铁器时代,到了硅片时代。
但是过去所有的材料几乎在一种偶然的实验情况下被发现,这样的话,非常无效。但是最近拓扑绝缘体的发现完全改变了这个方法论,使得我们能够用理论来指导这个实验的进步,能够来发现这些有用的材料。
一旦这个做成之后,我们不但可以预言一些有用的无机的材料,我们更可能会预言一些有机的材料,甚至小分子,可以用它来做精准医疗。
网易科技: 会考虑引入中国吗?
张首晟: 也会考虑。我是非常有这个情怀,我觉得科技合作奖也是代表了我们中国走向国际化的很好的一个标志。因为中国现在的崛起肯定是世界不可阻挡的潮流,但是往往大家也会担心中国这个崛起的过程。但在科技领域里可以做紧密的合作,因为科技的合作是无国界的,而整个科学是无界的、无边的。这样的话,我们这样一起造福于整个人类。
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