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名师大讲堂 | 中科大杨威教授开讲量子计算:为高中生“量身定制”的未来密码

发布时间:2025-06-16  浏览:30次  作者: 本站编辑

       “王阳明说:‘你未看此花时,此花与汝同寂’,量子力学却告诉我们——你不观测时,粒子依然在叠加态跳舞!”6月12日下午,中国科学技术大学杨威副教授莅临郑州中学,以一场别开生面的《量子计算》主题讲座,为师生们打开了一扇通往量子世界的大门。这场融合物理、数学、英语和语文等学科知识的科普盛宴,既扎根高中知识体系,又远眺量子科技前沿,为郑中校园科技教育注入澎湃活力。

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讲座现场

量子解码:从基本原理到计算革命

       讲座以一个哲学命题引入:“月亮是否只有当你看它时才存在?” 杨教授借扎西拉姆・多多的诗意表达、王阳明的心学智慧与玻尔的量子理论,巧妙串联起量子力学的核心——“测量”的本质。“量子比特就像同时抛起的硬币,在落地前既是正面又是反面。”杨教授形象的比喻,让普朗克常数、波粒二象性这些课本上的概念,瞬间变得像课间讨论一样亲切。

       在对比经典计算机与量子计算机时,杨教授以 “二进制与指数爆炸”为切入点,向学生们揭示了量子计算的两大关键规则。叠加态下,一个量子比特能够同时处于0和1的叠加状态,就像薛定谔的猫在观测前处于“既死又活”的奇妙混合状态;而纠缠态中,多个量子比特之间存在着“心有灵犀”般的紧密关联,即便相隔光年之遥,也能瞬间相互响应,这种神奇特性更是成为了量子隐形传态与安全通信的重要基础。

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杨教授做精彩讲授

算法探秘:颠覆未来的科技密码

       “分解一个34位的数字,经典计算机需要耗费一年时间,而量子算法只需眨眼间!”杨教授通过Shor大数分解算法和 Grover搜索算法这两种具有代表性的量子算法,生动地向学生们展示了量子计算的惊人速度。Shor大数分解算法充分展现了量子并行性如何突破经典计算面临的“指数爆炸”困境,Grover搜索算法更是让同学们惊叹不已。

       谈及中国科学技术大学在量子领域取得的卓越成就,杨威教授难掩自豪之情。世界首颗量子通信卫星“墨子号”、保持“量子优越性”世界纪录的“九章”系列量子计算机,以及合肥三家跻身世界前十的量子计算公司……当屏幕上呈现出京沪量子通信干线与芜湖量子政务网的画面时,台下爆发出热烈的掌声。

       讲座过程中,杨教授还为学生送上定制书签、便利贴和笔记本等精美礼品,并热情邀请郑中学子赴中科大及附属研究院参观研学。

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杨教授与学生互动交流

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杨教授精彩讲授引发学生热烈反响

薪火相传:横渠四句里的科技担当

       此次量子计算讲座如同一颗点燃好奇心的火种,将抽象的科学理论转化为具象的探索热情,在郑中学子心中悄然播下了量子未来的种子。当学生们簇拥着杨威教授合影留念时,镜头里闪耀的不仅是青春洋溢的面庞,更折射出中国量子科技未来无限的可能与希望。这场讲座既是知识的盛宴,更是郑州中学致力于拔尖创新人才培养的生动体现——学校通过引进顶尖学术资源、搭建前沿科技交流平台,在这片创新沃土上精心培育具有深厚科学素养的未来栋梁。这份希望既根植于学校对创新人才早期发现的不懈追求,也蕴藏在每位被量子奥秘吸引的少年心中,或许下一个闪耀在量子科技前沿、引领时代变革的名字,正诞生于今日这些茁壮成长的幼苗之中。

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