量子信息物理学——第28届索尔维物理学会议召开

时隔五年，第28届索尔维物理学会议终于在近日圆满召开。有史以来第一次，会议的主题是“量子信息物理学”（THE PHYSICS OF QUANTUM INFORMATION）。

索尔维会议是20世纪初比利时企业家欧内斯特・索尔维（ERNEST SOLVAY）创立的物理、化学领域讨论的会议。1911年，第一届索尔维会议在布鲁塞尔召开，迄今已逾百年。

回顾索尔维会议百年历史，最著名的就是1927年那场关于量子物理学的“玻尔-爱因斯坦之争”，以及会后那张“物理学历史上最伟大的合照”。合照的29人中，有17人获得了诺贝尔物理学奖。

后排从左至右：皮卡尔德、亨利厄特、埃伦费斯特、赫尔岑、德唐德、薛定谔、费尔沙菲尔特、泡利、海森堡、福勒、布里渊；中间从左至右：德拜、克努森、布拉格、克莱默、狄拉克、康普顿、德布罗意、玻恩、玻尔；前排从左至右：朗缪尔、普朗克、居里夫人、洛伦兹、爱因斯坦、郎之万、古伊、威尔逊、理查森

会后的大合照是索尔维一直以来的传统，今年的特殊之处在于，这可能是自上世纪80年代量子信息科学诞生以来最盛大的量子信息科学家聚会。他们之中有量子信息科学的先驱（其中不乏诺贝尔奖获得者），当前量子信息科学的中坚力量，也有推动量子信息科学落地的商业大佬。

唯一遗憾的是，由于疫情原因，国内的量子信息科学家未能前往。但本次会议仍然不乏中国元素，除了美国国家科学院院士文小刚、芝加哥大学蒋良教授亲临现场之外，中国科学院院士潘建伟也线上参与了5月22日索尔维公开讲座的小组讨论。

前排从左至右：KETTERLE, MALDECENA, HAROCHE, HENNEAUX, GROSS, ZOLLER, WINELAND, PRESKILL, HALPERIN, 文小刚；第二排：AHARONOV, STANFORD, ENGELHARDT, AARONSON, REY, VAZIRANI, GIRVIN, SCHOELKOPF, BLATT, CIRAC, GOTTESMAN, SHOR, VERSTRAETE；第三排：SEVRIN, HUBENY, GAMBETTA, TERHAL, SIMMONS, KHEMANI, NAKAMURA；第四排：MARCUS, BLOCH, BROWAEYS, VIDICK, POLLMANN, WIEBE, PENINGTON；第五排：蒋良, FISHER, WALL, HARLOW, MARTINIS, TROYER, FARHI, ALMHEIRI, CALABRESE, ALTMAN；参会但未出现在照片中：LUKIN, MAHADEV

1927-2022，时隔近百年，量子力学从新生的充满争议的理论，发展成为未来信息技术革命的基石，百年索尔维见证了量子科学的百年历程。

近百年前索尔维会议的玻爱之争奠定了量子力学百年的辉煌。而今年的索尔维会议或许也为量子信息科学的未来指明了方向。

用理论量子物理学家PRESKILL的话说，“本次会议促进了量子物质、量子引力、量子硬件和量子计算机科学方面的交流，可以激发新的想法和见解，指导我们探索复杂的高度纠缠系统的难以捉摸的特性。”

PRESKILL强调了本次会议讨论的两个主题。其一是量子信息物理学为控制和探索复杂的多粒子量子系统提供了统一的概念和强大的技术；其二是寻求令人信服的证据证明量子纠错可以延长量子存储时间并提高量子门的错误率。

最后PRESKILL总结了在第28届索尔维物理学会议上讨论的几个值得注意的问题，可能对量子信息科学的未来发展有所启示：

从含噪声中等规模量子(NISQ)设备到容错量子计算，是否存在一条通过错误缓解的平滑路径？

最近发现的“好”量子低密度奇偶校验码(最终)会大幅降低容错量子计算的开销吗？

实验者和理论家应该做些什么来帮助人们理解量子引力？

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