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为第二次量子革命奠定基础
——解读2022年诺贝尔物理学奖
以量子计算和量子通信为代表的第二次量子革命、曾被爱因斯坦质疑的量子纠缠、中国在全球率先发射的量子卫星……这些都是与刚刚揭晓的2022年诺贝尔物理学奖相关的热门话题。

瑞典皇家科学院4日宣布,将2022年诺贝尔物理学奖授予法国科学家阿兰·阿斯佩、美国科学家约翰·克劳泽和奥地利科学家安东·蔡林格,以表彰他们在“纠缠光子实验、验证违反贝尔不等式和开创量子信息科学”方面所做出的贡献。

10月4日,在瑞典斯德哥尔摩举行的2022年诺贝尔物理学奖公布现场,屏幕上显示奖项得主阿兰·阿斯佩(左)、约翰·克劳泽(中)和安东·蔡林格的照片。
量子力学从上世纪初诞生以来,催生了晶体管、激光等重大发明,这被科学界称为第一次量子革命。近来,以量子计算和量子通信为代表的第二次量子革命又在兴起。瑞典皇家科学院在诺奖公报中说,今年三位获奖者在量子纠缠实验方面的贡献,“为当前量子技术领域正发生的革命奠定了基础”。

量子纠缠长期是量子力学中最具争议的问题之一。量子纠缠是一种奇怪的量子力学现象,处于纠缠态的两个量子不论相距多远都存在一种关联,其中一个量子状态发生改变,另一个的状态会瞬时发生相应改变。
在很长一段时间里,以爱因斯坦为代表的部分物理学家对量子纠缠持怀疑态度,爱因斯坦称其为“鬼魅般的超距作用”。他们认为量子理论是“不完备”的,纠缠的粒子之间存在着某种人类还没观察到的相互作用或信息传递,也就是“隐变量”。
20世纪60年代,物理学家约翰·贝尔提出可用来验证量子力学的“贝尔不等式”。如果贝尔不等式始终成立,那么量子力学可能被其他理论替代。
为了对贝尔不等式进行验证,美国科学家约翰·克劳泽设计了相关实验,其中使用特殊的光照射钙原子,由此发射纠缠的光子,再使用滤光片来测量光子的偏振状态。经过一系列测量,克劳泽能够证明实验结果违反了贝尔不等式,且与量子力学预测相符。
但这个实验具有局限性,原因包括实验装置在产生和捕获粒子方面效率较低、滤光片处于固定角度等。在此基础上,法国科学家阿兰·阿斯佩设计了新版本的实验,测量效果更好。阿斯佩填补了克劳泽实验的重要漏洞,并提供了一个非常明确的结果:量子力学是正确的,且没有“隐变量”。
奥地利科学家安东·蔡林格后来对贝尔不等式进行了更多的实验验证。其中一项实验使用了来自遥远星系的信号来控制滤波器,确保信号不会相互影响,进一步证实了量子力学的正确性。蔡林格和同事还利用量子纠缠展示了一种称为量子隐形传态的现象,即将量子态从一个粒子转移到另一个粒子。其团队还在量子通信等方面有诸多研究进展。
其中一项重要成果就是,2017年中国与奥地利科学家借助中国的“墨子号”量子卫星,成功实施世界首次量子保密的洲际视频通话。这也是为什么诺贝尔物理学奖评委托尔斯·汉斯·汉森在现场解读获奖成果时,展示了一张含有中国量子卫星的图片,其上显示了中国和欧洲之间的洲际量子通信实验。
诺奖官方公报说,世界各地的研究人员已经发现了许多利用量子力学强大特性的新方法,而这些都得益于今年三位获奖者的贡献。他们扫除了贝尔不等式等“拦路虎”,这也是为什么公报称赞“他们的结果为基于量子信息的新技术扫清了道路”。
(来源:新华网、科学+)
>>3位科学家获2022年诺贝尔物理学奖,证明爱因斯坦错了,量子纠缠亮了!潘建伟博士导师也在其中!(附过去10年物理奖得主名单)2.
凯文·凯利:AI将改变一切设计工作
将来50%的交通工具都将是电动的
一些小型飞机也会使用电
在2022年,尽可能保持乐观!
当下你还有8个千载难逢的机遇
Kevin Kelly:《连线》杂志(Wired Magazine)第一任主编;曾担任《全球评论》(Whole Earth Review)主编、出版人。常被称为“KK”,他是影响巨大的科技思想家,也是资深的摄影师。
未来5000天世界会发生什么变化?《连线》(Wired)杂志创始主编凯文·凯利2022年5月8日在“未来趋势与新商业文明主题论坛暨创合汇新商学十周年盛典”上表示,未来5000天,我们所面临的将是一个全球经济极端繁荣的阶段,“世界变化包含十大趋势,分别为全球主义、全面城市化、绿色能源、全球一体化的机器、人工智能、加速创新、生物技术、神经链接、金融资本技术、太空未来,这十大趋势将给人类创造出一百万个机会。”
其中,在绿色能源方面,凯文·凯利表示,未来5000天,大约50%运输工具采用电力驱动,其中包括少量首次出现与汽车差不多大小的、用电力驱动的小型电动飞机,“就汽车而言,5000天内出现的大部分新车将会是电动汽车。”
凯文·凯利认为,经济朝着由电力驱动清洁的方向发展,正成为未来世界的一个显著特点。届时,汽车会变成装着轮子的计算机,也就是一台安装了计算软件的设备,“中国在使用电动助动车这种小型电动交通工具方面正走在世界前列。”
在人工智能方面,凯文·凯利认为,人工智能将是未来主要发展的驱动力,这一趋势真正起着赋能的作用,“AI是一个像电力一样存在的驱动力。”
正如电力赋能了工业革命一样,凯文·凯利认为,AI对第四次工业革命进行了赋能,“AI可以看作是一种可以交付的服务,就像电力公司给人们供电一样,未来AI会成为必需品,人们只要按需购买就可以了。”
凯文·凯利同时指出,AI加入劳动力大军会带来一些颠覆,其中会掺杂一些痛苦,但会带来巨大好处,“我们现在已经有了机器人投资者,它们和人类投资者一同协作,它们不属于单打独斗,而属于一种伙伴关系,将来还会有机器人医生、机器人律师、机器人经纪人、机器人设计师等,人类和AI 的结合具有最强的功能,比独立的人更强大,也比AI更加强大,这也是我们正在发展的方向。”
创合汇创始人邵钧也表示,5G时代的到来和人工智能的兴起,人类将进入到智能互联时代,这也意味着一个新商业和新生态的时代的到来。据悉,创合汇始终在思考商学教育如何更好推动商业创新和发展,从2015年开始尝试探索“斯坦福教育+硅谷创新”模式,致力于打破大学围墙,重塑商学教育,突破教育和商业的边界,赋能更多创新创业者。
在此次论坛上,数字化学习发展联盟正式成立,联盟将以构建纽带、跨界融合、共建共享、赋能产业、服务普惠为宗旨,融入新科技、融合新资源、搭建新平台、共享新未来,凝聚产学研用各方力量,推动数字化学习与发展,助力实体经济健康发展,推动形成开放、合作、共赢的数字产业生态圈。
2022年,凯文·凯利在混沌授课时讲到:在2022年,我们为什么要保持乐观?
8个当下应该保持乐观的理由
我们已经习惯了期待:科技界的创新、手机的更新换代、电影越来越有创意。最终,我们会产生更多的期待,比如期待更具创新精神的政府、创新的医疗和教育。
促进创新加速的一大动力是传播,比如现在我们很多的媒体平台,它们可以用来演示教学,我们通过他人的分享来学习。
可能有个人琢磨出了一件什么事,他就拍了个视频分享给大家。别人看到了、尝试了,又形成了自己的版本。我指的不仅是美妆教程、车库创客等等,甚至比如说脑部手术。就在今晚,一群脑外科的医生就将在YouTube上观看他们的同事进行脑外科手术,因为他们有了一些新的技术。那么今后,这些观看了手术的医生就会再次实践并且反馈。
通过这种方法,学习在加速、创新在加速。人们研究出了一种新方法,马上就可以分享给数百万人。不需要再通过几年时间出书,再通过几年时间才通过专业课程传授。
除此之外,刚才我们说到的智能眼镜,可以用来做混合现实的培训,专家可以远程观看及时指导,甚至他们可以用虚拟的“手”演示过程和操作方法。这些都是技术带来的加速。
还有很多“自我量化系统”,就在这个摄影棚,我第一次接触到这个系统,了解了如何用设备来检测和量化自己,并且利用这些信息来提升我们的健康和幸福感。可穿戴设备可以追踪我们的健康状况,持续24小时的检测,这些信息可以用于个性化医疗。
苹果公司和硅谷有个科技基地,但很多人不知道还有数百家生物科技公司,他们致力于生物技术的研发,努力改善我们的健康。
其中一大领域是人造肉,这是一种由动物细胞培育出来的肉类的替代品,不需要宰杀动物。这是一种巨大的革新,并不只是替代现有的肉类,最终是为了制造比动物肉质更好的肉类。
还有埃隆马斯克正在做的神经链路,我原以为100年后才能实现的事,实际上25年就可以实现了。
最后我想谈的是新经济和金融。我们听到很多关于比特币以及其他同类事物的炒作,其中有一些确实在影响着资本运作的方式。
比如金融科技,我们希望实现的是100%实时追踪交易。现在大多数企业、公司、政府采用的都是批量处理交易,当月月底进行对账出具报告。但我们想要的是每时每刻的实时情况,这就是金融技术要实现的功能。某种程度上,金融技术可以实现实时计算,如果一切可以是实时的,为什么不能实时获知我们的资金的去向,这是需要解决的问题之一。当这些可以的实现的时候,它可以加快一切的速度。
>>凯文·凯利:在2022年,尽可能保持乐观!当下你还有8个千载难逢的机遇
总结一下,预测未来的12种技巧包括:
1、跟随免费潮流
2、注意力浪费
3、关注新词
4、推算
5、关注空白地带
6、想象不可思议的情景
7、场景预设法
8、时间反转机器
9、倾听科技的声音
10、重复演进的模式
11、二阶效应
12、抽象概括
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马修•鲍尔:元宇宙改变一切
作为全球最早、最全面介绍元宇宙的趋势家,马修•鲍尔深刻影响了扎克伯格等科技大咖,他在新作《元宇宙改变一切》一书中不仅精确定义了元宇宙,而且大胆预测了元宇宙的未来。
值得注意的是,2022年7月,《时代周刊》将马修·鲍尔的文章(Into The Metaverse: The Next Digital Era Will Change Everything)作为当期封面文章。马克·扎克伯格第壹时间与马修·鲍尔jin行对话,探讨了两人对元宇宙未来的看法。
▲图 | 马修·鲍尔
即使是那些每年向互联网的“继承者世界”投入数百亿资金的人,也往往对元宇宙的到来时间存在分歧。微软首席执行官萨提亚·纳德拉曾表示,元宇宙“已经到来”;微软创始人比尔·盖茨预测:“在未来两三年内,我预计大多数虚拟会议将从2D摄像机图像网格转移到元宇宙之中。”Facebook首席执行官马克·扎克伯格曾表示:“在未来5~10年,许多与元宇宙相关的技术将成为主流。”而Oculus首席技术官顾问约翰·卡马克预测,这些技术甚至会在更晚的时候出现。Epic Games首席执行官蒂姆·斯威尼和英伟达首席执行官黄仁勋没有给出具体的时间,而是说元宇宙将在未来几十年内出现。谷歌首席执行官桑达尔·皮查伊只是说,沉浸式计算是“未来”。腾讯高级副总裁马晓轶负责公司大部分游戏业务,2021年5月,他公开介绍了腾讯公司的“超级数字现实”愿景。他提醒说,虽然“元宇宙迟早会到来,但不是今天……与几年前相比,我们今天所看到的确实是一个飞跃。但它仍然处于初级的实验阶段”。
为了预测互联网和计算机的未来,回顾它们相互交织的历史是有帮助的。那么现在问问你自己:移动互联网时代是从什么时候开始的?我们中的一些人可能会把这段历史追溯到移动电话的出现。其他人可能认为第一个2G数字无线网络的商业化,代表移动互联网时代的开始。也许它真正开始于1999年无线应用协议标准的引入,该标准为我们带来了WAP浏览器,并使我们能够通过几乎任何“傻瓜电话”访问大多数网站相当原始的版本。或者,也许移动互联网时代是从黑莓6000、7000或8000手机系列开始的?而其中至少有一个是为移动无线数据设计的第一个主流移动设备。然而,大多数人可能会说,答案与iPhone有关,虽然它比WAP和第一代黑莓问世晚了近10年,比2G的出现晚了近20年,比第一个移动电话的出现晚了30多年,但它定义了许多移动互联网时代的视觉设计原则、经济学和商业实践。
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