量子计算之父获艾萨克·牛顿奖!提出世界第一个量子计算机构想

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2021年艾萨克·牛顿奖(Isaac Newton Prize)出炉了!

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获得2021年艾萨克·牛顿奖的,是量子物理学家David Deutsch。

David Deutsch因创立量子计算这一学科而闻名,他建立了量子计算机的基本构成体系,其底层也就是现在大型量子计算机的基本组成单元:「量子比特」。

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量子物理学先锋David Deutsch获得了英国皇家物理学会颁发的2021年艾萨克·牛顿奖

该国际奖项由出版《Physics World》的英国皇家物理学会(Institute of Physics,IOP)颁发,每年颁发一次,以表彰「对物理学做出杰出贡献的人」。

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Deutsch出生于以色列海法,曾在剑桥大学学习物理,后来又在牛津大学攻读博士学位。

在奥斯汀的德克萨斯大学工作了几年后,他回到了牛津大学,目前,他依然在那里工作。Deutsch还是该大学量子计算中心的创始成员,该中心于1998年成立。

正是由于在量子理论方面的非凡突破,Deutsch获得了今年的牛顿奖,还获得了一枚奖章。

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1985年,Deutsch发表了他的开创性工作「Quantum theory, the Church–Turing principle and the universal quantum computer」。

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这篇文章详细阐述了量子理论和通用量子计算机之间的关系。

具体来说,当时有人认为,在丘奇-图灵假说的基础上,有一个隐含的物理原理:「每一个有限可实现的物理系统都可以被一个以有限方式运行的通用模型计算机完美地模拟出来」。

这篇文章就描述了一类模型计算机,它是图灵机的量子推广形式,并表明量子理论和「通用量子计算机」与上面的原理是相容的。

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原则上,通用量子计算机是可以被制造出来的,并且具有许多任何图灵机都无法复制的显著特性。通过「量子并行」这种方法,通用量子计算机求解某些计算概率的任务可以比任何经典计算机更快。

四年后,他发展了量子计算门和网络理论,这也是今天量子信息科学的基础。那年,他36岁。

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20世纪90年代初,Deutsch证明了量子计算机由于其受限的计算模式,将能够解决一些在经典计算机上无法解决的问题,因为这些问题的计算时间是指数倍增加的。

他的工作向世界展示了量子力学的特性在计算机中有实际应用的可能性。事实上,今天世界各地的公司正在开发的几种商用量子计算机都源于他的理论的启发。

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值得一提的是,他还撰写过两本书,一本是《现实的结构》,另一本叫《无限的开始》,这两本书都是面向普通读者的。

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艾萨克·牛顿奖是英国皇家物理学会唯一向全球物理学家开放的奖项。此前的获奖者包括Thomas Kibble,Deborah Jin和Ed Witten。

「我很荣幸,也很高兴英国皇家物理学会认识到了量子计算作为物理学基础部分的重要性」,Deutsch告诉《Physics World》。

2021 IOP奖获得者

英国皇家物理学会(Institute of Physics,IOP)在2021年还颁发了很多奖项,Deutsch获得的艾萨克·牛顿奖是其中之一。

英国皇家物理学会已经宣布了其他奖项的获奖者,这其中包括来自英国原子能管理局的Ian Chapman,他因在核聚变领域的杰出贡献而获得Richard Glazebrook奖。

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Ian Chapman

Chapman说:「我很荣幸代表英国原子能管理局的团队们获得这个奖项。实现可控聚变是最大的科学和工程挑战之一,但一旦成功,回报将是巨大的。」

与此同时,美国石溪大学的Robert Crease因撰写《Physics World's Critical Point》专栏21年而获得William Thomson-Lord Kelvin奖,该专栏描述了科学家的人文概念,并解释了关键科学思想对人文学者的意义。

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Robert Crease

英国皇家物理学会也认可了一些年轻科学家的工作。

这其中就包括伦敦大学学院的Ying Lia Li,她因在量子传感方面的工作获得了Clifford Paterson奖,以及牛津大学的Rebecca Bowler,她因对宇宙中第一个星系的研究获得了Henry Moseley奖。

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Ying Lia Li

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Rebecca Bowler

「热烈祝贺今年所有的获奖者。他们中的每一个人都对他们所处的领域产生了重大而积极的影响,无论是作为研究员、教师、实业家、技术人员还是学生」,英国皇家物理学会主席Sheila Rowan说。

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Sheila Rowan

「我们绝对有必要鼓励和奖励我们的科学家以及那些教育和鼓励后代的人。正是因为有他们的奉献和创新,我们才能改善个人的生活并解决社会中许多方面的问题。」

2021年英国皇家物理学会颁奖榜单完整版奉上:

https://www.iop.org/about/awards/2021-iop-award-winners

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