“王陽明說:‘你未看此花時,此花與汝同寂’,量子力學卻告訴我們——你不觀測時,粒子依然在疊加態(tài)跳舞!”6月12日下午,中國科學技術(shù)大學楊威副教授蒞臨鄭州中學,以一場別開生面的《量子計算》主題講座,為師生們打開了一扇通往量子世界的大門。這場融合物理、數(shù)學、英語和語文等學科知識的科普盛宴,既扎根高中知識體系,又遠眺量子科技前沿,為鄭中校園科技教育注入澎湃活力。
講座現(xiàn)場
量子解碼:從基本原理到計算革命
講座以一個哲學命題引入:“月亮是否只有當你看它時才存在?” 楊教授借扎西拉姆?多多的詩意表達、王陽明的心學智慧與玻爾的量子理論,巧妙串聯(lián)起量子力學的核心——“測量”的本質(zhì)?!傲孔颖忍鼐拖裢瑫r拋起的硬幣,在落地前既是正面又是反面。”楊教授形象的比喻,讓普朗克常數(shù)、波粒二象性這些課本上的概念,瞬間變得像課間討論一樣親切。
在對比經(jīng)典計算機與量子計算機時,楊教授以 “二進制與指數(shù)爆炸”為切入點,向?qū)W生們揭示了量子計算的兩大關(guān)鍵規(guī)則。疊加態(tài)下,一個量子比特能夠同時處于0和1的疊加狀態(tài),就像薛定諤的貓在觀測前處于“既死又活”的奇妙混合狀態(tài);而糾纏態(tài)中,多個量子比特之間存在著“心有靈犀”般的緊密關(guān)聯(lián),即便相隔光年之遙,也能瞬間相互響應(yīng),這種神奇特性更是成為了量子隱形傳態(tài)與安全通信的重要基礎(chǔ)。
楊教授做精彩講授
算法探秘:顛覆未來的科技密碼
“分解一個34位的數(shù)字,經(jīng)典計算機需要耗費一年時間,而量子算法只需眨眼間!”楊教授通過Shor大數(shù)分解算法和 Grover搜索算法這兩種具有代表性的量子算法,生動地向?qū)W生們展示了量子計算的驚人速度。Shor大數(shù)分解算法充分展現(xiàn)了量子并行性如何突破經(jīng)典計算面臨的“指數(shù)爆炸”困境,Grover搜索算法更是讓同學們驚嘆不已。
談及中國科學技術(shù)大學在量子領(lǐng)域取得的卓越成就,楊威教授難掩自豪之情。世界首顆量子通信衛(wèi)星“墨子號”、保持“量子優(yōu)越性”世界紀錄的“九章”系列量子計算機,以及合肥三家躋身世界前十的量子計算公司……當屏幕上呈現(xiàn)出京滬量子通信干線與蕪湖量子政務(wù)網(wǎng)的畫面時,臺下爆發(fā)出熱烈的掌聲。
講座過程中,楊教授還為學生送上定制書簽、便利貼和筆記本等精美禮品,并熱情邀請鄭中學子赴中科大及附屬研究院參觀研學。
楊教授與學生互動交流
楊教授精彩講授引發(fā)學生熱烈反響
薪火相傳:橫渠四句里的科技擔當
此次量子計算講座如同一顆點燃好奇心的火種,將抽象的科學理論轉(zhuǎn)化為具象的探索熱情,在鄭中學子心中悄然播下了量子未來的種子。當學生們簇擁著楊威教授合影留念時,鏡頭里閃耀的不僅是青春洋溢的面龐,更折射出中國量子科技未來無限的可能與希望。這場講座既是知識的盛宴,更是鄭州中學致力于拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)的生動體現(xiàn)——學校通過引進頂尖學術(shù)資源、搭建前沿科技交流平臺,在這片創(chuàng)新沃土上精心培育具有深厚科學素養(yǎng)的未來棟梁。這份希望既根植于學校對創(chuàng)新人才早期發(fā)現(xiàn)的不懈追求,也蘊藏在每位被量子奧秘吸引的少年心中,或許下一個閃耀在量子科技前沿、引領(lǐng)時代變革的名字,正誕生于今日這些茁壯成長的幼苗之中。
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