2023科学突破奖出炉:AlphaFold创始人、量子信息先驱获奖
Spielman 表示,他的大部分工作都集中在设计更快的算法来求解线性方程组,然后利用这些算法更快地执行其他任务。他表示,获得突破奖是「一项巨大的荣誉,而且有点过誉了」。
基础物理学突破奖
基础物理学突破奖用以奖励在基础物理学有重大成就的物理学家,尤其是较近期的发现和成就。不同领域的物理学家,包括理论物理学、数学物理学和实验物理学,均可得奖。
今年的基础物理学突破奖表彰了四位将数学、计算机科学和物理学相结合,在「量子信息领域开展基础工作」的先驱。该奖项由 IBM Fellow Charles Bennett、蒙特利尔大学物理学家 Gilles Brassard、牛津大学物理学家 David Deutsch 和麻省理工学院教授 Peter Shor 分享。

「这四位科学家为量子信息理论的出现做出了重大贡献,」日内瓦大学的实验量子物理学家 Nicolas Gisin 说道,「他们获奖是众望所归。」
从广义上讲,量子信息理论是两种理论的结合:量子力学——描述原子和亚原子世界的反直觉行为,以及信息论——它详细说明计算和通信的数学和物理限制。它的历史是一个混乱的故事,零星的进步常常被传统的科学期刊所忽视。
与金融等行业当前常用的方法不同,美国物理学家 Charles H.Bennett 和加拿大密码学家 Gilles Brassard 提出的 BB84 协议即使是拥有无限计算能力的窃密者也无法破解(BB84 得名于两人姓的首字母和提出年份)。他们在 1993 年与合作者共同发现了量子隐形传态,表明纠缠是一种有用的可量化资源,尽管它本身没有通信能力,从而帮助启动了量子信息处理的新科学。
David Deutsch 奠定了量子计算的基础。他定义了图灵机的量子版本——一种通用量子计算机,并证明它可以以任意精度模拟任何遵守量子力学定律的物理系统。他表明,这样的计算机相当于一个由数量惊人的量子门组成的网络——同时利用纠缠和许多状态的量子叠加的逻辑门。他设计了第一个超越最佳等效经典算法的量子算法。
Peter Shor 在此基础上发明了第一个明显可用的量子计算机算法。Shor 的算法可以比任何经典算法更快地找到大数的因子。他还设计了量子计算机中的纠错技术——这比在经典计算机中要困难得多,在经典计算机中,我们仅需简单的冗余。这些想法不仅为当今快速发展的量子计算机铺平了道路,他们也将基础物理学的前沿推进了一步,特别是在计量学(测量科学)和量子引力研究方面。
参考内容:
https://breakthroughprize.org/News/73
本文经授权转载自微信公众号“机器之心”,原题目为《「豪华版诺奖」2023突破奖出炉:哈萨比斯等因AlphaFold获300万美元》,编辑:张倩、泽南。
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