KITPC投入使用

     Kavli Institute for Theoretical Physics China (K所) 新楼这周正式投入使用了。周六周日两天是揭幕式（一系列学术报告）。周六上午的举行地点是人民大会堂。特别提一下11：00-11：45是Mike Freedman的特邀公众报告题目是How Topology will save Moore’s law（拓扑学如何挽救摩尔定律）。Freedman在86年因其证明了Poincaré猜想在n=4时成立获得菲尔兹奖。据说后来有一段时间到华尔街赚钱去了。前一段时间他说服Bill Gates让微软拿出8千万美元搞了个Project Q,主要目的是研究拓扑量子计算。这次公众报告就是讲这个。
     稍稍科普一下。Moore’s law是60年代提出的经验规律，大意是芯片中晶体管的数量会指数增加，因为芯片的大小不怎么变化，所以换句话说，就是芯片的体积在指数减小。现在 intel的芯片的制作工艺是65纳米（下半年达到45纳米），在这么小的尺度下，保证芯片正常工作的那些经典规律将受到量子力学效应的影响而不再很好的成立，如果进一步缩小甚至讲完全不适用，这就是为什么要save Moore’s law。在极小尺度下量子效应无法克服，但反过来讲我们或许也可以利用量子效应而不是经典规律来发明一种全新的“量子芯片”。这个研究领域也就是最近十几年很火的量子信息。量子信息已有的理论研究表明，量子计算机（使用量子芯片的计算机）可以非常有效的解决现在计算机很难解决的问题，不如密码破解，大数据库搜索等等。要实际制造出量子芯片有一个必须要克服的困难就是量子芯片储存单元”量子比特（qubit)”往往非常脆弱，极小的外界干扰就会使它发生变化从而产生错误。物理学家提出了很多解决这个问题的可能方案，而拓扑量子计算就是其中一个方案。它的主要思想是让qubit的变得强壮。拓扑是一个不随物体拉伸压缩形变而发生变化的几何性质。举一个例子：咖啡杯和手镯是拓扑等价的，而和篮球是拓扑不等价的。设想用橡皮泥捏一个咖啡杯然后只需要捏捏拉拉（不能拉断，不能把原本不相连的黏起）就可以把咖啡杯变成手镯，但是却变不成篮球。可以看出一些小的扰动是很难改变拓扑性质的。利用这一点我们或许就能造出强壮的qubit,这就是Project Q的目的。说道这里我不得不对微软公司致以敬意，没有一个具有很好的科学素养的管理层团队哪怕再有钱也很难对如此尖端的研究投入经费。在这方便我们中国的企业还有很长的路要走。