25年量子信息处理历程
在主要量子计算会议庆祝其周年之际，我们邀请会议主席和某中心量子计算项目负责人进行总结。
2022年3月10日
量子计算的历史里程碑
1981年，在波士顿的一次会议上，物理学家理查德·费曼提出，利用量子力学现象的计算机可以轻松执行对经典计算机来说困难甚至不可能完成的计算。
1994年，贝尔实验室数学家彼得·肖尔证明，量子计算机（当时仍是完全假设性的设备）能够以指数级速度比经典计算机更快地分解数字。“肖尔算法构成了让所有人都感兴趣的关键应用，“麻省理工学院量子计算研究员塞思·劳埃德曾说。
三年后，1998年，第一届量子信息处理会议在丹麦奥胡斯举行。从那时起，量子计算已成为领先科技公司的主要研究计划，QIP也成为量子信息处理领域的顶级会议。
量子信息科学的突破
托马斯·维迪克（加州理工学院计算与数学科学教授，第25届量子信息处理年会主席）： “说实话，最让我惊讶的是我们能够运行20量子比特的量子算法，而且看起来确实按计划进行。虽然我的整个研究都基于量子力学是对自然的足够准确描述这一前提，但真正’看到’这样的计算发生是一个启示。”
“回到15年前，当我第一次在硕士学习期间了解到量子计算时，它可能成为现实绝对不在我的雷达上，我相信也不在大多数理论家的雷达上，更不用说实验家了。我认为，了解量子计算有效，而不仅仅是相信它有效，对我们如何处理量子信息科学产生了重大影响。”
西蒙尼·塞韦里尼（某中心量子计算总监）： “量子信息科学促进了物理学、数学和计算之间丰富的相互作用。这种相互作用产生了跨越这些领域边界的新技术。”
“一个美丽的例子是量子复杂性理论在2020年否定解决Connes嵌入问题的应用。这是一个抽象代数问题，Ji、Natarajan、Vidick、Wright和Yuen的结果是一个令人惊讶的案例，表明量子信息科学工具箱中的概念和技术最终对数学和自然科学的其他领域产生了影响。”
领域面临的最大挑战
托马斯·维迪克： “该领域面临的明显挑战，在实验方面是实现量子计算机，特别是在扩大系统规模的同时降低错误率；在理论方面是为这样的计算机找到应用。”
“更贴近我心，也许不那么明显的是，在未来25年（及更久！）保持量子信息科学在过去25年中具有的连贯性、活力和影响力的挑战。当我回顾最初的QIP计划时，很少有人关心理论结果的近期适用性。相比之下，我可能没有过分夸大，断言过去几年QIP近一半的科学计划都有某种’近期’动机。”
西蒙尼·塞韦里尼： “观察量子信息科学如何从学术界溢出到工业界是引人入胜的。我们今天在这个领域看到的更广泛兴趣是一个很好的机会，但也存在风险。”
“在当今复杂快节奏的世界中，我们不应忘记基础科学仍然是未来创新的根源。为了实现量子技术的长期承诺，如性能超越经典工程的处理器和通信设备，今天设定正确的期望很重要。在这种情况下，支持教育和科学发现并强调长期愿景的需求至关重要。”
研究领域
量子技术
标签
量子计算、量子纠错