對于關(guān)注前沿科學(xué)進(jìn)展的人們來說，姚期智的名字屢屢被新聞提及，再熟悉不過。他因“在計(jì)算理論研究方面做出的諸多根本性的、意義重大的貢獻(xiàn)”成為了斬獲圖靈獎(jiǎng)的第一位華裔學(xué)者;2004年，他辭去普林斯頓終身教職，全職回清華擔(dān)任教職;2017年，他更是放棄外國國籍，正式轉(zhuǎn)為中國科學(xué)院院士。多年來，姚期智院士致力于計(jì)算科學(xué)和其它學(xué)科的交叉互通，早在1993年，他提出的量子通信復(fù)雜性，便奠定了量子計(jì)算機(jī)的理論基礎(chǔ)，作為最早進(jìn)入量子信息領(lǐng)域研究的計(jì)算機(jī)學(xué)家之一，他為量子計(jì)算領(lǐng)域做出了開創(chuàng)性的貢獻(xiàn)。

此次的墨子沙龍，姚期智院士就為現(xiàn)場百余名觀眾帶來了當(dāng)今量子領(lǐng)域的前沿分支——量子計(jì)算。報(bào)告會(huì)由中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)常務(wù)副校長潘建偉院士主持。

量子計(jì)算雖然已經(jīng)多次走入公眾視野，但其本質(zhì)和強(qiáng)大的計(jì)算能力對大多數(shù)人來說十分神秘。二十世紀(jì)，物理學(xué)家深入到微觀世界，發(fā)現(xiàn)微觀粒子的波粒二象性。事實(shí)上，波粒二象性也是量子計(jì)算強(qiáng)大力量的重要原因之一。姚期智院士首先帶大家回顧了三十年來量子計(jì)算的歷史，他說： “早在1981年，物理學(xué)家理查德.費(fèi)曼曾提出過一個(gè)問題：‘量子物理學(xué)可以被經(jīng)典計(jì)算機(jī)有效地模擬嗎?’這種疑問表達(dá)了科學(xué)家們的擔(dān)心：量子物理指數(shù)級的計(jì)算需要很可能無法用現(xiàn)有的經(jīng)典計(jì)算機(jī)來滿足。于是，量子計(jì)算的概念開始在科學(xué)家腦海中形成。量子比特與經(jīng)典比特相比，有著更復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，可以處理指數(shù)級復(fù)雜于經(jīng)典計(jì)算的任務(wù)。之所以如此強(qiáng)大，其中一個(gè)重要原因是，每一個(gè)量子比特不再代表一個(gè)單一態(tài)，而是代表不同態(tài)的概率疊加，因此，平行運(yùn)算成了量子計(jì)算的法寶。”幾十年來，量子計(jì)算研究已經(jīng)取得了長足的進(jìn)步，姚期智院士舉例說，400位大數(shù)質(zhì)因數(shù)分解，利用量子計(jì)算機(jī)可以輕松完成。

在量子計(jì)算的實(shí)現(xiàn)手段上，姚期智院士概括了目前主流的技術(shù)成就：超導(dǎo)、離子阱都已成為較為成熟和主流的技術(shù)，金剛石自旋量子計(jì)算和光量子計(jì)算機(jī)也取得了偉大的進(jìn)步。但是，姚期智院士也指出，量子計(jì)算是一個(gè)空前的領(lǐng)域，可以在全新的層面上檢驗(yàn)我們的知識(shí)體系，但每一個(gè)進(jìn)展都艱難而偉大，最終建立實(shí)際的量子計(jì)算體系將會(huì)是極其重大的挑戰(zhàn)。

對于未來，姚期智院士同樣進(jìn)行了展望：利用量子計(jì)算和人工智能，我們有可能搭建一個(gè)足以匹敵人類大腦的系統(tǒng)，利用我們的知識(shí)，創(chuàng)造新的智慧，這需要我們保持求知之心，不斷完善自己。

一小時(shí)的報(bào)告后是觀眾們期待已久的提問時(shí)間，墨子沙龍的觀眾一向以“專業(yè)”著稱，無論是小學(xué)生、教授、相關(guān)領(lǐng)域從業(yè)者還是人工智能愛好者，大家紛紛提出了各種問題，而姚期智院士均以開放的思路給出了答案。有趣的是，昨晚量子密碼的理論奠基人之一Charles Bennett教授也來到了現(xiàn)場，全場聽取了報(bào)告，甚至還和姚期智院士一起回答了觀眾關(guān)于量子力學(xué)不確定性的哥本哈根詮釋問題;在被問到近來大熱的人工智能，姚期智院士表示，人工智能是計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的重大進(jìn)展，自己一直也致力于人工智能產(chǎn)業(yè)化的研究，他認(rèn)為，將量子物理和人工智能很好地結(jié)合起來，量子計(jì)算的發(fā)展必定能帶給人工智能巨大的提升。

據(jù)悉，此次姚期智院士回到家鄉(xiāng)上海，是為了參加由中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)上海研究院、合肥微尺度物質(zhì)科學(xué)國家實(shí)驗(yàn)室以及中科院量子信息與量子科技創(chuàng)新研究院承辦的2018國際量子密碼會(huì)議。與他同來參會(huì)的還有量子密碼領(lǐng)域的理論奠基者——Charles Bennett、Gilles Brassard和Artur Ekert三位教授，他們將于9月1日做客墨子沙龍的量子密碼大會(huì)。