量子資訊的顯學、玄學和科學 | 姬揚

量子資訊的顯學、玄學和科學 | 姬揚

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導讀

“量子你永遠也搞不懂,但是你會習慣它”,我覺得,袁嵐峰的科普新作《量子資訊簡話》確實可以幫助你瞭解量子力學,知道它講的是什麼,應該怎麼用,就可以幫助你瞭解量子資訊,幫助你習慣量子力學。

推薦人/

姬揚

由潘建偉院士作序,朱清時、周忠和、包信和、竇賢康、楊金龍、杜江峰共七位院士聯袂推薦的一本書!

推薦書籍

量子資訊的顯學、玄學和科學 | 姬揚

《量子資訊簡話:給所有人的科技革命讀本》

袁嵐峰   著

中國科學技術大學出版社,2021

量子資訊是顯學,在科學界和科學傳播媒體及受眾裡都是如此。量子資訊是量子力學在資訊科學中的應用,是最近十幾年來國際科學界關注的一個研究熱點,更是國內新聞媒體和廣大群眾關心的一個新聞熱點。多年以來,潘建偉老師領導的研究團隊在這個領域深耕細作,連續不斷地推出優秀的科學成果,不僅僅是發表在《自然》《科學》《物理學評論快報》這樣國際學術頂刊上,還多次入選各色各樣的國際和國內的科學年度十大進展,“京滬幹線”量子通訊骨幹網路和“墨子號”量子通訊衛星更是全球矚目,早已成為普通人也耳熟能詳的科技術語。

然而,量子資訊又是玄學,特別是在新聞媒體和科普介紹裡。量子力學研究的是微觀世界裡的現象和規律,而我們普通人更熟悉的是宏觀世界的物體和經驗,兩者的差別是巨大的:一個原子的大小隻有一個人的高度的100億分之一,即使相比於我們通常說的“細若毛髮”,也還有1000萬倍的差距。再加上我們現在的中學教育對相關知識的介紹少之又少(即使大學裡也只有少數專業有更為詳細的教學),我們普通人很難理解量子力學,更別說量子力學在資訊科學中的應用了。一些科技新聞的記者本身也不太懂,只能當傳聲筒,而這種社會關注的熱點問題,總是需要有東西填充的,所以經常會看到一些奇葩的宣傳,甚至有“遇事不決,量子力學”的說法。

其實,量子資訊是科學。100多年前的量子力學革命改變了我們對世界的根本認識,對量子力學的哲學思考就孕育了量子資訊的萌芽。1960年代和1970年代的一些研究奠定了量子資訊的科學基礎,1970年代和1980年代的一些實驗進展讓人們看到了量子資訊在現實世界中應用的可能性。經過1990年代的一些新的突破,才在新世紀開啟的時候逐漸迎來了顯學和玄學的新時代。

關於這些情況的介紹,其實早就已經有了,但是並沒有流行開;或者是不夠通俗,內容太理論化了,看懂的人不多;或者是缺乏科學性,聽著玄乎乎的,甚至是“以己昏昏,使人昭昭”。

袁嵐峰的科普新作《量子資訊簡話》很好地協調了通俗性和科普性並重這個難題,深入淺出地介紹了關於量子資訊的科學和科普的困難問題。從量子究竟是什麼到量子能夠做什麼開始講起,這是普通人最感興趣也最容易理解的部分,然後是量子力學的“三大奧義”(也就是基本原理),接著再講量子計算和量子通訊,正如圖書簡介裡所說的符合“普通人的認知角度……不僅保持了科學的嚴謹性,而且實現了很高的趣味性”,還提供了相關的資訊幫助你瞭解更多細節(如果你願意的話),讀完以後讓你能夠得到量子資訊這個領域的整體影象,進而做出自己的判斷。

當然,從廣義上來講,量子資訊裡面也有政治學。“政治就是把自己的人搞的多多的,把敵人搞的少少的。”科學是愚昧的敵人,科普就是宣傳科學、揭露愚昧。科普是傳播科學的重要方式。科普很重要,不僅是目標重要,手段也很重要。科普不是生拉硬拽,而是要把道理講明白,要以理服人,以德服人。量子資訊因為涉及量子力學,有一定的認知門檻,因為是熱點話題,吸引了很多注意力,有時候會有很大的爭論。爭辯激烈的時候,“民科”“官科”的帽子滿天飛,甚至還有更刺激的說法。其實並沒有這個必要,兼聽則明,瞭解多方面的情況,每個人都可以做自己的判斷。

袁嵐峰是理學博士,當年研究的是量子化學,對量子力學的理解很深刻,這是他做好這件事的一個基礎;他熱心科普,希望讓更多的人瞭解更多的科學知識,而且有多年的上網經歷,表達能力很強,這是他做好這件事的另一個基礎;他長期在中國科學技術大學學習和工作,與這個領域的很多研究人員是師生、同事和朋友的關係,有很多第一手的資訊,有很多專家可以直接諮詢,這是他做好這件事的又一個基礎。其實,這本書是他過去六七年裡在各種場合介紹量子資訊的文字、講話和訪談的結果,積數年之功,絕非一蹴而就。

這本書的優點很多,除了剛才提到的以外,還採用了很多圖片,容易吸引眼球;把通俗講解和專業知識的部分用不同顏色分開,便於讀者根據自己的興趣做選擇;觀點和理念鮮明,不刻意模糊自己的立場,明確科普的任務是反映學術界的主流觀點,認為挑戰主流應該是在專業期刊上進行。但是也有一些缺點。現在這本書是硬殼精裝,我覺得不太符合科學普及的初心:分量有些重,拿著不舒服;價錢有點貴,掏錢要謹慎。我聽說第一次印刷已經售罄,第二次印刷業已上市,我希望能早出平裝本,讓更多的人接觸。還有一個就是科學和傳播方面介紹得比較多,而技術和工程上的困難講得比較少:畢竟這只是一本篇幅有限的科普書,需要抓主要矛盾,但是我希望將來的版本里會增添一些這方面的內容。

跟量子力學有關的俗話有許多,我們或多或少都聽說過一些。有的有些道理,有的並沒有道理。比如說,“量子力學,量力而學”,彷彿量子力學很難的樣子,其實只要我們保持平常心,放棄宏觀世界裡養成的執念,就會發現量子力學很簡單,很美也很實用。“量子你永遠也搞不懂,但是你會習慣它”,我覺得,袁嵐峰的科普新作《量子資訊簡話》確實可以幫助你瞭解量子力學,知道它講的是什麼,應該怎麼用,就可以幫助你瞭解量子資訊,幫助你習慣量子力學。

推薦人簡介

姬揚,中國科學院半導體研究所,研究員。長期從事物理學的科研和教學工作。

書籍及作者簡介

本書從普通讀者的視角出發,先介紹量子是什麼以及較為容易理解的量子精密測量,然後講述量子力學的“三大奧義”,再介紹量子計算和量子通訊,不僅保持了科學的嚴謹性,而且實現了很高的趣味性,讓讀者瞭解量子資訊的大圖景。針對公眾對量子資訊的常見誤解或者質疑,給出明確的答覆,幫助公眾跳出“偽科學”和無底線商業宣傳陷阱。有典故,有歷史,有文學,有感悟,有“愛情”,有“別離”,有戰略,有調侃……

(來源:科學網)

袁嵐峰,中國科學技術大學化學博士,中國科學技術大學合肥微尺度物質科學國家研究中心副研究員,中國科學技術大學科技傳播系副主任,中國科學院科學傳播研究中心副主任,科技與戰略風雲學會會長,“科技袁人”節目主講人,入選“典贊·2018科普中國”十科學傳播人物。

(來源:科學網)

背景簡介

本文作者姬揚,中國科學院半導體研究所研究員,科學網部落格主頁(http://blog。sciencenet。cn/u/jiyang1971)。

文章2021年12月8日發表於微信公眾號

返樸

,風雲之聲獲授權轉載。

祝陽