21世纪是一个信息化时代,也许你会为错过了互联网这个浪潮而感到遗憾。那么请你不要再错过下一个技术革命的风口。这个风口也许就是大家翘首以盼的“量子信息科学”。当有50个以上的qubit量子计算机问世的时候,量子信息处理技术一定会形成井喷式的爆发。

量子科学一定要从娃娃抓起!-量子客

Facebook的CEO扎克伯格,曾经专门为他女儿准备了一套《Quantum Physics for Babies》。那一副爸爸妈妈,抱着女儿学习《宝宝的量子物理学》的照片,引起了很多人注意,同时也引起很多人的不解。惹人注意的是IT企业大佬也有柔情的一面,不解的是《宝宝的量子物理学》是什么鬼,为什么不是《小蝌蚪找妈妈》?看似习以为常的不解,其实反映出的是两种文化的差异性,也反映的是两种人对未来格局不同的把控。一本《Quantum Physics for Babies》,不仅仅体现出扎克伯格对自己小孩教育上的期望和希冀,更多的体现出他对未来科学走向的把控。如果baby出生的时候,就从量子力学起步,也许不懂,但是至少对《量子力学》有一个概念。这个起点足以让baby赢在起跑线。IT大佬小孩的量子科学的教育,都从婴儿抓起。何况我们呢?

如果说上面的例子,只是个人单纯的特殊例子。那么接下来我们就谈谈9月24日在美国白宫举行的量子信息与计算科学峰会上发布的《国家量子信息科学战略概览》。这份文件已经把量子信息科学上升到国家战略层面——Trump(特朗普)政府承诺将维持并促进美国在量子信息科学领域的领先(霸权)地位。该文件首次将量子信息科学定性为新一代信息技术革命。量子科学的发展和突破不仅能够带来经济和国家利益安全,而且能够提高美国的工业基础。该文件提到,美国在量子科学投入主要分为7大类,分别为:量子计算(Quantum computing)、量子传感(Quantum sensing),量子网络(Quantum networks),量子器件(Quantum devices),量子理论应用推广(Quantum theory and application ),量子技术应用风控(Quantum technology and  risk management)。

量子科学一定要从娃娃抓起!-量子客

该文件给出了6点政策上面的建议:

1)采取可优先战略,旨在解决重大挑战性问题;2)培养对接未来量子产业的量子工程师或科学人员;3)深化参与量子产业推广和发展;4)提供关键的基础研究设施;5)维护国家安全模式,保持经济增长;6)加强国际合作。其中第2条明确地提出要鼓励学术界和产业界共同合作培养出未来国家需求的量子专业人才,并通过各种途径普及并推广量子信息科学。甚至还给教育部下达了明确的任务——“要在中小学阶段开始提供相关的量子信息科学教育”。从这些信息中我们可以得出一个结论:美国也开始重视量子信息科学了,并且也从娃娃开始抓量子信息科学了

那么作为在量子研究领域占有一席之地的我们,是否应该考虑要从娃娃抓起量子科学了?我的答案是肯定的。原因有三:

量子科学一定要从娃娃抓起!-量子客

1)从鸦片战争开始到抗日战争,处于水生火热的中国人民深深的体会到:“落后就要挨打!”,唯有科技兴国,强军兴国,我们才不会受制于人。历史是最好的教科书。任何一门重要技术的掌握和领先,势必会让这个国家的腰板更坚挺。我们也许暂时看不到量子技术带来的社会进步和应用,但是我们应该意识到这一天迟早都会到来的。量子技术的成熟,未来一定会在我们日常生活中起到关键作用:比如金融/政府地信息保密、医药化学模拟、大数据优化处理、利用量子计算机破解敌方的军事密码等,其中很多都可以上升到国家战略高度。我国研究,恰恰是相对重视应用科学,基础学科建设薄弱。我们国家最缺的是人才,尤其是缺少精通量子物理和数学两大基础学科的复合人才。所以从未来国家发展的战略角度上讲,我国应该考虑,量子科学要从娃娃抓起。

2)从社会和科技发展的进程来讲,任何一门技术/应用的成熟,都会改变这个社会的发展,如果你不具备这个技能,势必将被淘汰。就拿最简单的例子来说,现在如果一个人不会电脑、不会用智能手机,如果想在大城市生存下来,应该不是一件容易的事情。因为现在的互联网已经与我们的衣食住行分不开了。然而20年前,谁又能预见到互联网对我们生活的影响呢?同样量子技术的发展,是否也会像互联网那样,与我们将来的日常密不可分?这是一个值得历史来检验的问题。从科学角度来看,这样的发展趋势是必然的。

3)量子计算机在特定问题上的算力远超于经典计算机。结合现在的人工智能来说,通过人工神经网络,实现量子智能的模拟开发,将为我们的日常生活带来更多的便利,甚至且可以应用到军工、航天科技、高危作业、宇宙探测等高端领域。

1984年计算机刚兴起的时候,邓爷爷说:“计算机普及要从娃娃抓起”。我相信不久的未来也会有人站出来说:“量子科学一定要从娃娃抓起!”