量子技术利用了量子叠加、量子相干和量子纠缠等与经典世界根本不同的量子力学规律。利用这些量子特性可以实现很多曾经无法做到的事情。例如,使用Peter Shor在1994年提出的质因数分解量子算法(“Shor算法”),原本在当前最好的计算机上需要上万年才能完成的计算任务,量子计算技术瞬间即能完成。对于经典计算来说大数质因数分解是困难的,这一事实是当今金融、网络等领域普遍使用的RSA密钥系统的基础。如果量子计算进入实用化,金融和网络安全就将面临新的挑战。这促使人们以量子科学的前沿视角去审视当前已然成熟的各种应用,去思考量子技术带来的全新可能性。量子技术对人类社会的影响可见一斑。
本讲座选取了量子博弈、量子人工智能、量子钻石探针等几个有趣而又具有代表性的量子科技前沿研究方向,用科普的语言介绍其原理和最前沿的研究成果,希望有助于青年同学一窥量子科技的引人入胜之处,对当下时髦的“量子”概念有进一层的了解。