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光学物理学

光学物理学

安东尼州塞车:量子先锋

14 Oct 2010 詹姆斯Dacey

Anton Zeininger是奥地利出生的物理学家,通过传送量子信息在越来越大的距离上传递量身令人眼花缭乱。他也是Quantum Computing世界的关键球员,对光学量子计算的许多概念开创。 物理世界 记者James Dacey最近赶上了Zeininger讨论了许多事情,包括为什么Zeinger受到爱因斯坦的启发’S顽固,他为Quantum Mechence的未来看到了什么,以及为什么他认为儿童应该从早期暴露于量子概念。

量子 Communicator:Anton Zeinger

 

在量子社区内,你’被视为一个总是希望推动限制并测试其他人不会的东西的人’T。你会同意吗?

即使在最基本的科学中,您也无法在没有大胆尝试的情况下工作。你必须开放,你必须具有挑战性 - 这是有趣的东西。我会’想看看科学,只需一步一步或在那里再一步。

但是,当科学家们何时有其他事情担心让他们的下一项研究许可等事情担心的事情,科学家们都可以随心所欲吗?

好吧,其中一些是真的。但它的大部分都是自我强加的。我们可以看到,科学家们经常是保守的,有时候甚至在情感上反对他们认为的猜测。真正的科学中的新生是我们所知道的逻辑后果…这只是下一个逻辑步骤。我不’要贬低科学中更多的脚踏实地的方法,但我发现提出大胆的新问题更有趣

你从某些科学家那里获取灵感吗?

我们可以看到,科学家们经常是保守的,有时候甚至在情感上反对他们认为的猜测。

爱因斯坦非常鼓舞人心 - 特别是在他顽固的方式。他对量子力学的看法,这 - 在其后果 - 原来是错误的。那里’毫无疑问。但他为此站起来,因为他相信它。这种顽固在科学中很重要,因为有时是另一个错误的人。有时甚至错误的位置可能会导致重要的东西。爱因斯坦’对Quantum Physics的批判激发了基础研究,朝着量子信息和量子计算开辟了道路。

你对量子力学的未来作为理论的预测是什么?

我们会发现量子力学的支撑远比我们今天意识到。接下来的步骤将是一个大挑战:它’非常困难,无法通过看理论来找到。这个理论可能是如此强大,绝对是正确的,奇妙美丽[暂停]但必须有一些东西 - 问题是哪里?

那么你如何接近这个问题?纯粹是通过思想实验还是有更实用的方式?

好吧,有一件事是确保人们预测的所有谜题和悖论 真的 在实验室里,人们停止开发可能让他们避免这些事情的概念。

理论不会在人们希望量子力学分解的方向上分解。例如,它不是在大宏观体的方向上。但它可以在量子重力方向上。自20世纪30年代以来,人们已经尝试量化了重力80年来。我们文明的一些最聪明的思想已经尝试了它不成功。这向我展示了,也许我们在某种程度上没有提出正确的问题。

量子 Computing怎么样 - 你认为我们什么时候’请参阅可以执行有用计算的机器?

好吧,当然,预测很难。但它可能很好地提供超出摩尔局限性的路径’S法律[描述如何放置在集成电路上的晶体管数量大约每两年增加一倍}。对于量子计算,它将取决于我们可以在实验中处理的Qubits的数量。大多数人都说我们需要大约40-50来拥有一个有趣的量子计算机。现在,我们处于约10的水平,具有离子量子计算,因此应该需要15 - 20年。它’s not so bad; we’re not so far away.

你能告诉我你在量子计算中的研究吗?

我们正在研究光学量子计算,其仅适用于光子。光子的问题是它们如此之快。它们仅出现在设备中很短的时间 - 几个纳秒 - 所以你必须在处理它们方面非常快。目前我们不’T具有足够高的探测器来处理光子。但原则上,光学量子计算可以是通用的。

你’在之前说过,它激励你想到一个带内置量子电脑的手机。您希望看到哪些其他潜在的应用程序?

在我的一生中,我已经看到了令人难以置信的事情。

我说这部分诙谐的脸颊希望鼓励年轻人有勇气。你必须设定雄心勃勃的目标。重点是,完全新的技术会出现我们从未预测的。看看激光。发明了[50年前]没有人预测我们今天看到的两个最常见的应用程序 - CD播放器和超市扫描仪。没有人预测这一点 - 那’这是它总是有效的方式。

但是你喜欢新的小工具?

在我的一生中,我已经看到了令人难以置信的事情。我还记得我们在研究所看到我们第一个科学计算器的那一天 - 它必须已经是25-30年前,或类似的东西。我们有一群我们整个下午坐在计算中,我们完全兴奋了。

我喜欢拥有最近的噱头。我已经为iPhone 4订购了[Zeinger也拥有iPad]。我只是喜欢和这些东西一起玩,即使我知道我将使用所有可能性的小部分。

你’还表示,您希望儿童从年轻时接触到量子力学。如何?

I’ve保持这么多年,我想我应该这样做。我想见到那些擅长这种善良的人,这些人会帮助我对量子物理学很早就暴露孩子。你显然无法告诉他们量子州和希尔伯特空间,但是要做的可能方法是在计算机上模拟量子现象。它可能是根据量子力学规则工作的游戏,而不是根据经典力学规则。我们可以看出孩子是否能够与之玩,不知道它背后的内容。

或者我正在考虑简单地向他们展示计算机上的现象,就像一个非常简单的实验的模型。也许如果孩子们玩这个,他们就可以培养一种不同的直觉。

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