诺奖得主Alain Aspect聊聊量子的挑战与未来

Alain Aspect是一个法国物理学家，因其在量子力学领域的开创性工作，特别是对纠缠粒子特性的开创性研究，于2022年获得诺贝尔物理学奖。

Aspect对冷原子的研究是一个创新的方法，它可以冷却原子、用激光固定和操纵它们。这种方法对于实现中性原子量子计算是最重要的，他的研究还促使Grangier开发了用于单原子的光学镊子。

量子计算旨在克服经典计算的限制，并带来前所未有的处理能力，以解决以前无法解决的现实世界问题。根据Aspect的说法，目前量子计算有两个主要挑战：第一个是很相干，主要与原子的屏蔽和冷却有关；另一个挑战是可以随意将任何站点与任何其他站点纠缠在一起。

Aspect也是Pasqal的联合创始人，他认为，我们在不远的将来应该有量子模拟的相关应用。第一个是与优化问题有关，如电网的平衡；这个问题正变得越来越重要，因为我们将需要在任何时候平衡电动汽车充电站所吸收的电力和网络需求。它类似于旅行推销员问题，其运算的复杂性随着集群节点数量的不断增加而呈指数式的增长。

Pasqal使用单个激光器，然后将其分成若干激光束。这意味着这个解决方案具有高度的可扩展性，因为它可以控制数百个量子比特。量子操作的质量与激光束的质量直接相关，例如，在频率稳定方面。他们正在使用最好的激光器来实施一些稳定技术，以保证量子操作的这种高效率。

量子物理学提供了一种具有量子密钥分发的信息理论上的安全方法，允许两个远程方安全地生成秘密材料。研究人员表示，这种新技术可以帮助解决现有的量子计算机无法处理的问题，例如，如何在不同的量子比特之间进行交换。

（编辑：银川站长网）

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