解放日報·上觀新聞記者獲悉，9月5日，西湖大學湖心講堂公開課首講“跨越時空的糾纏”正式開啟。中科院院士、中科大常務副校長潘建偉和清華大學科學史系創系主任吳國盛帶來了精彩的演講。
為解決信息科技重大問題做好了準備
“今天我在這裡的演講是在宇宙大爆炸時就已經確定好的嗎？”潘建偉通過這樣一個“設問”開始了有關“量子”的公開課。
潘建偉
量子是構成物質的最基本單元，不可分割。但在光的雙縫實驗中，不可分割的單光子卻表現得像“波”，光子到底會從哪條縫通過呢？愛因斯坦認為“上帝不擲骰子”，光子的路徑是可以預先確定的，但另一位物理學家玻爾卻認為，光子的路徑不是預先確定的，而是取決於是否去看它，不去看光子從哪條縫通過時，光子是“通過左縫”和“通過右縫”兩條路徑的相干疊加，而去看光子從哪條縫通過時，光子才確定地通過某一條路徑。兩個學派為此進行了長達30年的爭論，雙方既無法證實也無法證偽。直到1964年以後，美國物理學家貝爾提出了“貝爾不等式”，才使得這一爭論有了實驗檢驗的可能。此後大量的實驗證明，量子力學是正確的。
如今，量子力學通過百餘年的發展，為解決信息科技的重大問題做好了準備。比如，量子計算的計算能力隨著可操縱的量子比特數呈指數增長。利用萬億次經典計算機分解300位的大數需要15萬年，而利用萬億次量子計算機只需1秒。去年10月，谷歌開發出了一個全新的53量子比特處理器，只用了約200秒就解決了經典計算機大約需要1萬年才能完成的任務。
“就在上個星期，我們剛剛完成了對50個光子的玻色取樣，相比谷歌的‘量子優越性’大概可以快100萬倍。”潘建偉透露。再如信息安全。大約公元前7世紀起，古希臘斯巴達人就使用加密術來進行信息傳遞，但依賴於計算複雜度的經典加密算法，原理上都會被破解，以至於人們懷疑：以人類的才智無法構造人類自身不可破解的密碼。2016年8月16日，我國首顆量子科學實驗衛星“墨子號”發射成功。2017年9月，2000餘公里的“京滬幹線”光纖量子保密通信技術驗證與應用示範工程正式開通。今年6月，利用“墨子號”，首次在兩個地面用戶之間實現千公里級無中繼的量子密鑰分發，不僅將以往地面無中繼量子保密通信的空間距離提高了一個數量級，並且通過物理原理確保了即使衛星被他方控制的極端情況下依然能實現安全的量子通信。
進化採取的策略，就是讓人類整體早產
“昨天晚上我在西湖大學做了報告，現在又做報告，
我的記憶怎麼能告訴我昨天和現在的報告的區別呢？”吳國盛也向現場觀眾提了一個問題，開始了《時間與人文》的演講。
吳國盛
過去既然已經過去，如何知道有過去？如果是靠記憶，記憶總是當下的記憶，如何區分當下的記憶與當下的感覺？未來也是一樣，未來既然尚未到來，如何知道有未來？如果靠預期，預期往往是當下的預期，如何區分當下的預期與當下的感覺？現在作為過去與未來的分界點，真的存在嗎？如果現在並不存在，我們怎麼會有“現在”和“當下”的感覺？
“當你把時間只是看成一維的座標時，已經把時間空間化了，過去、現在和未來並無根本的區分。”吳國盛說。希臘思想家奧古斯丁有過一句名言——什麼是時間呢？沒人問我我很清楚，一旦問起，我反茫然。
時間首先是人類的主觀時間（內時間），人類的內時間又來自哪裡？在吳國盛看來，它來自人類的進化。人類進化有兩個指標：
腦量增大和直立行走，但這兩個指標悲劇性地發生衝突：盆骨變窄才能使直立行走成為可能，卻給婦女生產帶來困難，像人類這麼大腦袋的物種，在孃胎如果足月應該是21個月，可是21個月大的胎兒任何一位母親都生不出來。所以進化採取的策略非常簡單，就是讓人類整體早產，只有九個月就生出來，因此人類是一種先天缺失的存在。這種生物學意義上的先天缺失必然要有一個補充——後天的教養。這種教養的結構，首先體現在能夠產生過去的意識，並內化成你當下的經驗。科學也是一種人文，科學的發展有賴於相應的人文環境，科學的目標不僅是帶來物質財富，更是優化人類精神、創造高尚的人文。
讓探索和科學精神成為共同信仰
現場觀眾中，有從貴州連夜趕來的熱心網友，有從“西湖公開課答題挑戰賽”中脫穎而出的39位中學生，也有對西湖大學予以堅定支持的校董、榮譽校董和捐贈人代表。
西湖大學是一所社會力量舉辦、國家重點支持的非營利性新型高等學校， 這裡匯聚了136位博士生導師、608位博士生、177位博士後和387位研究人員。
西湖大學校長施一公說，從9月5日開始，西湖大學將通過公開課的形式回饋社會。未來，將以湖心講堂公開課為平臺，彙集學術大家，探究科學認知，交流前沿思想，打造終身教育品牌，使之成為西湖大學面向社會的一扇窗，讓探索精神、科學精神成為全社會的共同信仰。
施一公
“希望從這一刻起，西湖大學能夠成為點燃夢想的燧石，照亮科學求索的道路。希望大家能因為西湖大學公開課，心同宇宙廣（be boundless）！”施一公說。
欄目主編：黃海華
文字編輯：黃海華
圖片由西湖大學提供
