诺奖得主阿罗什：量子计算还有很多困难，企业不应过度吹捧

·“这是一项非常有趣的研究，但它不应该被过度吹捧。基础科学及其应用之间的时间间隔往往很长，并伴随着许多意想不到的曲折。我们应该谨慎。”

·“科研正遭受威胁。科学家对支配我们时代的‘真相’提出了质疑。但这是一种合理的怀疑，当一个理论不能解释事实时，就是值得驳斥的。为什么阴谋论有违常理？它秉承着这样一种想法：我们可以用观点驳斥一切，而且观点和理论一样有效。”

现年78岁的法国科学家塞尔日·阿罗什（Serge Haroche）是2012年诺贝尔物理学奖获得者之一。他因成功捕捉并操纵单个粒子同时保留其量子性质而获奖，其成就难以估量。

量子物理学鼻祖之一埃尔温·薛定谔（Erwin Schrödinger）在近一个世纪前就曾表示，研究单一粒子是不可能的。薛定谔的解决方案基于量子叠加原理：他无法隔离并观察像电子这样的物理系统，因此他会假设这一系统存在于理论上所有可能的状态。基于此，著名的“薛定谔的猫”理论诞生了：把猫锁在一个盒子里，在被观察到之前，它是活的，也是死的。之后，阿罗什把薛定谔的“也”改成了“或”。

得益于量子力学，这个时代的伟大科技进步已经成为现实。瑞典皇家科学院10月6日颁发诺贝尔奖，再次褒奖了这一领域的进步。三位物理学家各自使用“两个粒子即使在分离时也表现得像一个单元”的纠缠量子态，进行了开创性实验。在此之前，量子纠缠在科学界一直是个谜。

“进展非常惊人。”阿罗什近日在接受西班牙媒体EL PAÍS专访时说，但是，基础科学及其应用之间的时间间隔往往很长，并伴随着许多意想不到的曲折。“我们应该谨慎。”他说，量子计算“不应该被过度吹捧”。

法国科学家塞尔日·阿罗什10月21日在阿根廷一个会议期间接受西班牙媒体采访。 图片来源：SILVINA FRYDLEWSKY

这篇专访文章于10月27日发表，以下为采访内容：

记者：测量单个量子系统是一项突破，这对于量子力学的先驱来说是不可想象的。我们可以从中得到什么收获？

阿罗什：我们可以收获到的思考是，我们看待科学的方式取决于我们可以获取的技术。薛定谔或爱因斯坦之所以说这种突破是不可能达成的，是因为他们无法想象我们现在可用的技术。

记者：这些研究将带来什么变化？

阿罗什：我们在量子技术方面的工作是基于这样一种想法：我们可以使用量子技术来实现经典物理学不可能完成的任务。原子钟就是一个例子，它比目前在GPS系统上使用的时钟更精确。另一个领域是量子通信，它使用纠缠来共享秘密通信无法监控到的密钥。这些领域的研究活动非常活跃。当然，还有量子计算机领域。这是最难实现的领域，因为在它成为可能之前，还有很多挑战需要应对。

记者：诺贝尔奖授予了量子通信方面的最新进展。这些成就意味着什么？

阿罗什：我对此感到非常高兴，因为研究人员是我多年的朋友。40年来，人们一直在探索纠缠的基本特征，试图证明当光子通过一种名为纠缠的非物质连接保持联系时，即使相距数公里，会发生什么。当时，那项实验无法得到应用。花了20年时间，像我们这样的实验才表明，操纵孤立的量子系统是可能的。现在，量子通信已经变得非常流行，并得到了改进。现在人们会相信，它可能会有用处。

记者：你对我们认为的“有用的”科学抱有非常强烈的观点。

阿罗什：重要的是我们要认识到，我们认为只是出于好奇而做的事情，最终会以意想不到的方式发挥作用。想一想这一领域的重大突破之一：激光。这一开创性想法是爱因斯坦在第一台激光器建造前40年提出的。在第一台激光出现之前，没有人相信我们能够用光纤连接世界，用激光横跨大洋。在第一台激光器发明十年后，我们能够使用量子中继器进行数千公里的通信。但激光的发明者并不知道这会发生。激光是基础科学的成果，它使某些东西成为可能，然后在之后的具体研究中得以应用。

记者：过去几年里，我们对量子计算领域的巨大进步时有耳闻。像谷歌或IBM这样的公司声称我们已经达到了所谓的量子霸权，对此您如何看待？

阿罗什：目前仍有许多困难需要克服。第一个是量子叠加，它非常脆弱。目前，我们已经能够一次控制少量粒子。要实现量子叠加，还需要控制数百万个粒子。在我看来，各个公司出于竞争目的，会炒作概念、过度吹捧。他们正在做的工作非常有趣，但同时还有很多事情要做。这是一项非常有趣的研究，但它不应该被过度吹捧。科学史告诉我们，随着新技术和新设备的发展，中间发生的事情往往令人惊讶，而且并不是人们最初想要的。基础科学及其应用之间的时间间隔往往很长，并伴随着许多意想不到的曲折。我们应该谨慎。

记者：这些公司是否不够谨慎？

阿罗什：是的，我认为他们并不够谨慎。我觉得他们在押注，看谁能生产出适销对路的产品。我不是从需要盈利的商人视角来看这个问题，而是从纯粹的科学角度来看这个问题。我们需要谨慎，因为这一切可能会适得其反。我们不能说两三年后就会发生什么，因为这些发展需要更长的时间，而且在此过程中可能会发生许多事情。

记者：所以我们近几年并不能在手机上应用这些技术……

阿罗什：是的。但这也说明了量子计算机理应能够战胜更巨大的挑战。比起监控第一个月球漫步者的电脑，我们现在手中的手机更强大。进展是惊人的。下一步，将其运算能力进一步提升，总是要困难得多。

记者：在我们这个世纪，科研界有什么变化？

阿罗什：像爱因斯坦或薛定谔这样的科学家得到了支持，他们的薪水很高。诚然，当时的研究成本更低，但研究变得日益困难，成本也更高。科学家之间的竞争也日趋激烈，现在有成千上万人在争夺非常有限的资金。整个体系都变得让人更难在其中工作。还有一个问题：科研界需要年轻人的创造力，但年轻人能得到的机会却非常有限。

记者：政治因素在科研中起什么作用？

阿罗什：各国政府应该明白，科研是一项长期的事业。目前的科研缺乏独立于政治变动的长期资金投入。我们一般认为这种情况会发生在政治制度不稳定的国家，但其他国家也有类似情况，比如美国。在特朗普执政期间，科研界处于非常糟糕的状态。这是非常令人担忧的，因为我们需要科技来应对如今面临的挑战，比如气候变化。要确保几十年保持强大，我们需要一个持续的政策。如果没有政治投入，就不可能实现。

记者：你是否认为科研在现今世界已经失去了权威性？

阿罗什：是的。科研正遭受威胁。科学家对支配我们时代的“真相”提出了质疑。但这是一种合理的怀疑，当一个理论不能解释事实时，就是值得驳斥的。为什么阴谋论有违常理？它们秉承着这样一种想法：我们可以用观点驳斥一切，而且观点和理论一样有效。

记者：为何如此？

阿罗什：我认为这个问题应该由人类学或社会学来解释，但一种解释可能是我们正在进入全球化的危险阶段，人们被抛在一边，感到无助和孤立，看不到曾经展望的发展。所以他们开始批评一切。紧接着人们建立小群体，吹起同温层泡泡。科学工具无法解决这个问题，因为科学是普适的，为每个人服务的，是客观和理性的。

（本文由田晶晶编译）