京州,国家级先进计算科学中心,“熊猫巢穴”实验室内。
全球科技界因为“秦氏量子算法”的横空出世而掀起的惊涛骇浪,余波未平,甚至愈演愈烈。无数的科研机构、高科技公司、乃至国家级实验室,都在疯狂地投入人力物力,试图理解、复现、并应用这些足以改写产业格局的“神级算法”。每一个“秦氏算法”的命名,都像是在相应的应用领域插上了一面属于华夏、属于秦风的旗帜,宣告着一个全新计算时代的到来。
然而,作为这一切的始作俑者,秦风此刻的关注点,却已经悄然从那些具体的“术”,转向了更深层次的“道”。
他翘着二郎腿,悠哉地坐在那张见证了无数奇迹诞生的旧沙发上,手里捧着一杯热气腾腾的……嗯,今天换口味了,是胖大海菊花茶。据说是为了应对接下来可能要进行的一系列“科普宣讲”提前润润嗓子。
“老板,您说……咱们这个‘秦氏量子算法’,是不是已经把计算机科学给一眼望到头了?”王浩顶着两个硕大的黑眼圈,眼神中却闪烁着极度亢奋的光芒。这几天,他光是回复来自全球各地的技术咨询邮件,手都快点抽筋了,但他乐在其中,毕竟每一封邮件背后,都可能是一个全新的产业机会,或者是一个曾经遥不可及的科学难题的解决方案。
“一眼望到头?”秦风呷了口茶,被胖大海那独特的甘甜微微呛了一下,咳嗽两声才缓过劲来,“小王啊,你的格局还是太小了。算法再精妙,也只是工具。真正重要的,是驱动这些工具的底层逻辑,是支撑‘熊猫’这台‘破收音机’能够藐视一切经典计算机的……那个‘为什么’。”
李雪学姐推了推鼻梁上的黑框眼镜,镜片后的美眸闪烁着思索的光芒:“老板,您的意思是……我们之前在论文中阐述的‘基于宏观物质量子相干态调控的计算原理’,其意义可能比那些具体的‘秦氏算法’更加深远?”
“然也。”秦风打了个响指,颇有几分指点江山的意味,“‘秦氏算法’之所以能够实现对经典算法的降维打击,不是因为我比冯·诺依曼或者图灵更聪明,而是因为‘熊猫’,或者说,它所代表的那种全新的计算范式,站在了一个完全不同的维度上。”
他站起身,走到那块几乎被各种公式和草图写满的巨大白板前,拿起一支红色马克笔,将之前圈出的“宏观量子相干态”、“集体量子行为”、“室温调控”等关键词,用一个更大的圆圈给框了起来。
“传统的量子计算,像是在针尖上跳舞,试图在极端的低温和真空环境下,小心翼翼地操控着那些脆弱不堪的微观量子比特。那是一条无比艰难,也无比昂贵的道路。”秦风的声音不高,却带着一种不容置疑的穿透力,“而‘熊猫’的出现,证明了另一条路是可行的——我们完全可以在宏观的、我们日常所能接触到的物理体系中,在室温甚至更‘嘈杂’的环境下,利用和调控物质的‘集体量子效应’,来实现远超经典计算机,甚至不逊于理想化量子计算机的强大算力。”
图1:概念示意图,左侧为传统量子计算中脆弱的微观量子比特,右侧为“宏观量子信息学”所研究的、在宏观材料中稳定存在的集体量子相干态。
“这不仅仅是造出了一台性能逆天的原型机,也不仅仅是提出了一系列高效的算法。”秦风的目光扫过王浩、李雪和一旁听得如痴如醉的张猛,“更重要的是,我们的工作,从根本上,为人类开创了一个全新的交叉学科领域!”
“全新的……交叉学科领域?”王浩感觉自己的心脏又开始不争气地狂跳起来。老板,您又要搞事情了?!上次您“顺手”开创了室温超导材料学的一个新分支,这次……这次难道是要直接定义一个“秦学”吗?
秦风微微一笑,拿起笔,在白板的最顶端,郑重地写下了几个大字:
“宏观量子信息学 (macroscopic quantum Information Science)”
旁边,他又用稍小一号的字体补充了一行:
“(或:基于集体量子行为的新型计算与信息处理)”
“这个领域,”秦风指着那几个字,眼中闪耀着一种近乎狂热的光芒,“将致力于研究如何在宏观的、室温的、甚至我们日常生活中随处可见的物理体系中,精准地识别、激发、调控和利用物质的集体量子效应,并将其应用于高效的信息编码、传输、存储和计算。”
“它的出现,将为后摩尔时代的计算技术发展,指明一条全新的、充满无限可能的康庄大道!”
实验室里一片寂静。
王浩张大了嘴巴,感觉自己的脑容量严重不足。如果说之前的“熊猫机”和“秦氏算法”是具体的“成果”,那么现在老板提出的这个“宏观量子信息学”,则是一个宏大到足以囊括无数未来研究方向的“纲领”!
李雪的呼吸变得有些急促,她喃喃自语:“宏观……量子信息学……利用集体行为……天啊,这……这简直就是物理学和信息科学的又一次大融合!其深度和广度,恐怕比量子力学诞生之初的影响还要巨大!”
张猛则激动地挥了挥拳头:“老板牛逼!以后教科书上,肯定要专门开辟一个章节,就叫‘秦风与宏观量子信息学的诞生’!”
秦风摆了摆手,示意他们冷静:“名字只是个代号,关键是其内涵。这个新领域的出现,意味着什么?意味着我们不再需要耗费巨资去建造那些庞大而脆弱的低温量子计算机。或许未来,一台拥有超强算力的‘量子个人电脑’,其核心部件可能就是一块经过特殊处理的普通玻璃,甚至是一杯特制的胶体溶液!”
“它意味着,量子信息处理的门槛将大大降低,更多的科学家和工程师能够参与进来,共同探索这个未知的世界。”
“它甚至意味着,我们对量子力学的理解,可能还需要一次深刻的范式革命。那些曾经被我们认为是‘噪声’、是‘干扰’的宏观环境因素,在新的理论框架下,或许反而能成为调控量子态的‘帮手’!”
秦风越说越兴奋,他仿佛已经看到了一个全新的科技时代,因为“宏观量子信息学”的诞生,而在地平线上冉冉升起。
学术界的连锁反应:新学科的奠基石
秦风的这番“高屋建瓴”的思考,并不仅仅停留在口头上。在《格物》那篇划时代的论文发表后,他很快又以惊人的速度,撰写了一篇题为《宏观量子信息学导论:基本原理、核心问题与未来展望》的综述性长文,再次投给了《格物》。
这一次,《格物》主编菲利普斯教授在收到邮件时,表现得异常“淡定”——他只是默默地关掉了电脑,然后让秘书给自己泡了一杯特浓的黑咖啡,并通知医务室的护士小姐姐在门口随时待命。
“我就知道……我就知道这个华夏小子不会满足于仅仅颠覆一个计算机科学……”菲利普斯教授喝着苦涩的咖啡,心中却涌起一股难以言喻的激动,“他这是要……要亲手为我们这个时代,奠基一门全新的大学科啊!”
这篇《导论》性质的论文,虽然不像上一篇那样充满了令人瞠目结舌的实验数据和算法突破,但其思想的深邃性、理论框架的宏大性,以及对未来科技发展方向的指引性,却有过之而无不及。
论文中,秦风系统地阐述了“宏观量子信息学”的核心概念,包括:
宏观量子态的定义与表征:如何从复杂的宏观物理体系中,识别和分离出可用于信息处理的集体量子自由度。
集体量子相干性的维持与调控:在室温和噪声环境下,如何利用外部场(电磁场、声场、甚至应力场)来激发、维持和操控宏观物体的量子相干态。
基于集体行为的新型量子逻辑门:如何设计出与传统量子比特逻辑门截然不同的、基于宏观量子态演化的新型计算单元。
宏观量子信息编码与解码:如何将经典信息高效地编码到宏观量子态中,并在计算完成后准确地解码出来。
该领域的关键科学问题与技术挑战:例如,如何寻找更适合实现宏观量子计算的材料体系?如何进一步提高宏观量子态的相干时间?如何设计出更高效的宏观量子算法?
图2:一幅展示“宏观量子信息学”理论框架的示意图,包含核心概念、研究方向和未来应用等模块。
这篇《导论》一经发表(同样是以《格物》创纪录的速度),立刻在全球学术界,特别是物理学、计算机科学、信息科学、材料科学等领域,引发了更为深刻的思考和讨论。
之前,大家更多的是惊叹于“熊猫机”的逆天性能和“秦氏算法”的恐怖效率,像是在欣赏一场精彩绝伦的魔术表演。而现在,当秦风将魔术的“秘籍”——“宏观量子信息学”的理论框架公之于众时,所有人才恍然大悟,原来这不仅仅是一场魔术,这是一种全新的“魔法体系”!
世界各大顶尖大学的校长和系主任们,连夜召开紧急会议,讨论的内容出奇地一致:“我们是否应该立刻成立‘宏观量子信息学系’或者‘集体量子行为研究中心’?再不跟上,就要被时代淘汰了!”
无数年轻的博士生和博士后,在看到这篇《导论》后,激动得彻夜难眠。他们仿佛看到了一片广袤无垠、等待开垦的处女地,充满了机遇和挑战。许多人甚至开始考虑,是不是该放弃自己原来那个“内卷”到不行的研究方向,转投到这个充满无限可能的新兴领域。
那些曾经在传统量子计算领域投入巨资,却迟迟未能看到大规模应用曙光的科技巨头们,此刻的心情更是复杂。他们一方面懊悔自己“押错了宝”,另一方面又不得不硬着头皮,组织最顶尖的科学家,开始学习和研究这个由一个“毛头小子”开创的全新学科。毕竟,谁也不想在下一轮科技革命中掉队。
导师们的“甜蜜的烦恼”2.0版
秦风的导师们,李承德院士、周振国院士和刘鸿飞院士,在拜读了这篇《宏观量子信息学导论》后,集体陷入了一种“吾家麒麟儿初长成,为父(师)甚慰,但压力山大”的奇妙状态。
“老李,老刘,你们说……我们是不是该跟上面打个报告,建议国家层面立刻启动‘宏观量子信息学重大专项研究计划’?”周振国院士摸着下巴,眼神发亮,“这可是我们华夏引领全球科技发展的绝佳机会啊!秦风这小子,直接给我们送上了一张通往未来的‘地图’!”
刘鸿飞院士激动地一拍大腿:“何止是专项!我看,应该直接在京州大学城,依托秦风的实验室,建立一个国家级的‘宏观量子信息科学与技术研究院’!把全国最顶尖的人才都吸引过来!我们要在这个领域,牢牢占据制高点!”
李承德院士则相对冷静,他沉吟道:“秦风的理论虽然天才,但也非常超前。要将这些思想真正落地,转化为成熟的技术和产业,还需要大量的后续研究和人才培养。我们作为导师,不仅要为他保驾护航,更要为这个新学科的建设,添砖加瓦。”
他看着视频通讯中依旧一脸风轻云淡的秦风,无奈又骄傲地笑道:“秦风啊,你可真是给我们这些老家伙,出了一个又一个‘甜蜜的难题’啊!上次是帮你协调‘秦氏算法’的推广应用,这次……我们估计又要忙着帮你筹建新的学科体系和研究机构了。你说,你下次再搞出什么大动静,是不是就要我们帮你去竞选全球科学理事会主席了?”
秦风嘿嘿一笑:“三位老师,能者多劳嘛!学生只管在前面冲锋陷阵,摇旗呐喊、后勤保障的事情,就多多仰仗各位恩师了!”
“你这臭小子!”三位院士笑骂了一句,但眼神中的欣赏和欣慰,却是无论如何也掩饰不住的。
他们知道,秦风的这项工作,其意义已经远远超出了单纯的科学发现或技术发明。他正在用自己的智慧和远见,为华夏,乃至为全世界,开辟一条通往更高层次文明的道路。
来自父母的“宇宙级”畅想
就在秦风因为开创“宏观量子信息学”而在全球科技界再次封神的时候,他的父母也通过各种渠道,听说了自家儿子又干了件“惊天动地”的大事。
秦妈在跟隔壁王阿姨的女儿(就是那位在国外留学的)通完电话后,忧心忡忡地找到了秦爸。
“老秦啊,我……我有点听不明白了。”秦妈一脸困惑,“小风这次搞的那个……叫什么‘红光亮子什么学’的,王阿姨的女儿说,比上次那个能算题的收音机还厉害!说是什么……什么能让石头都会思考?”
秦爸推了推老花镜,他最近也在努力学习一些科普知识,试图跟上儿子的脚步,闻言沉吟道:“老婆子,你别听他们瞎说。小风搞的是正经科学,叫‘宏观量子信息学’。简单来说,就是……就是研究怎么让一些我们平时看着不起眼的东西,比如一块铁片,一坨泥巴,在特定的条件下,也能变得跟超级计算机一样聪明,甚至更聪明!”
“啊?铁片泥巴都能变聪明?”秦妈瞪大了眼睛,“那……那我们家后院那几块铺路的砖头,是不是也能……”
“咳咳,”秦爸赶紧打断老婆那天马行空的想象,“理论上……或许有那么一点点可能,但估计比小风拿诺贝尔奖还难点。你别琢磨那个了。我跟你说,我昨天看新闻,有个外国的大科学家说,小风开创的这个新学科,以后能用来造出比光还快的飞船,还能跟外星人聊天呢!”
“跟外星人聊天?!”秦妈的眼睛瞬间亮了,“那敢情好啊!到时候让小风给咱们也弄一个,我倒要问问那些外星人,他们那儿的猪肉多少钱一斤!还有,他们的孩子也补课吗?”
秦爸:“……”他觉得,自家老婆的关注点,永远是那么的……朴实无华且接地气。
秦风若是知道他爸妈此刻正在畅想着如何用“宏观量子信息学”去跟外星人砍价和讨论补课问题,估计他那杯胖大海菊花茶能当场喷出来。
但无论如何,这个由秦风开创的“宏观量子信息学”,就像一颗蕴含着无穷能量的种子,已经深深植根于人类科学的土壤之中。
它不仅仅为后摩尔时代的计算技术发展指明了一条充满无限可能的新道路,更重要的是,它激发了全人类对于未知世界的好奇心和探索欲。
它告诉人们,科学的边界,远未达到。
在那些看似平凡的宏观物质背后,或许还隐藏着更多、更深邃的宇宙奥秘,等待着像秦风这样的“点灯人”,去一一揭示。
一个新的学科诞生了。
一个新的时代,也随之拉开了序幕。