量子时代的两位开路人终于封神！获图灵奖！|图灵奖|密码学|数学|物理学|科学|量子计算机

2026 年 3 月 18 日，ACM 宣布，Charles H. Bennett 和 Gilles Brassard 获得 2025 年图灵奖，以表彰他们在奠定量子信息科学基础、并推动安全通信与计算变革方面所发挥的关键作用。

Charles H. Bennett 是美国物理学家，其研究深刻塑造了量子信息科学、量子密码学和量子隐形传态的基础，也在将量子信息科学建立为一门严谨科学学科的过程中发挥了核心作用。Charles H. Bennett 在获得 Brandeis University 学士学位和 Harvard University 博士学位后，于 1973 年加入 IBM Research，并一直工作至今。在 IBM 的职业生涯中，他始终致力于探索物理学，尤其是热力学与量子力学，与计算机科学，尤其是密码学、可计算性、计算复杂性和信息论，之间的联系，以推动对计算和量子力学在理论与实践层面的理解。他曾获得多项重要奖项，包括 Wolf Prize in Physics、Micius Quantum Prize、BBVA Foundation Frontiers of Knowledge Award in Basic Sciences，以及 Breakthrough Prize in Fundamental Physics。他还是美国国家科学院院士，以及英国皇家学会外籍院士。

Gilles Brassard 是加拿大计算机科学家，被广泛认为是全球最早探索量子信息科学这一未知领域的学者。Gilles Brassard 在 Université de Montréal 获得学士和硕士学位，并于 1979 年在 Cornell University 获得理论计算机科学博士学位，导师是 1986 年 Turing Award 得主 John E. Hopcroft。此后不久，他加入 Université de Montréal 任教，并于 2001 年至 2021 年担任加拿大量子信息科学研究讲席教授。作为加拿大勋章官员和魁北克国家勋章官员，Gilles Brassard 获得了众多荣誉，包括 Wolf Prize in Physics、Micius Quantum Prize、BBVA Foundation Frontiers of Knowledge Award in Basic Sciences，以及 Breakthrough Prize in Fundamental Physics。他是英国皇家学会会士，也是美国国家科学院国际院士。

ACM A.M. Turing Award 常被称为“计算机界的诺贝尔奖”，奖金为 100 万美元，资金支持由 Google, Inc. 提供。该奖项以阐明计算数学基础的英国数学家 Alan M. Turing 命名。

Charles H. Bennett 和 Gilles Brassard 被广泛视为量子信息科学的奠基者。这一领域位于物理学与计算机科学的交叉点，不再仅仅把量子力学现象看作物质属性，而是把它们视为信息处理与传输的资源。

1984 年，在已故合作者 Stephen Wiesner 思想的启发下，Charles H. Bennett 和 Gilles Brassard 提出了第一个实用的量子密码协议，也就是后来著名的 BB84。

他们发表的论文《Quantum Cryptography: Public Key Distribution and Coin Tossing》证明，通信双方可以建立一个秘密加密密钥，其安全性由物理定律保证，即便面对拥有无限计算能力和高度先进技术能力的攻击者，例如量子计算机，也依然成立。

1949 年，数学家兼计算机科学家 Claude Shannon 证明，通信中的“完美保密”只有在通信双方预先共享一个至少与消息等长的秘密密钥时才可能实现。后来，公钥密码学提供了一种强有力的替代方案，其基础是某些数学问题被认为“难以求解”——现代数字基础设施正是建立在这些假设之上。但 Peter Shor 在 1994 年就已经表明，一旦可用的大规模量子计算机出现，这些假设将不再安全。相比之下，BB84 在不依赖任何计算复杂性假设的情况下实现了信息论意义上的安全性，它所依赖的是量子信息的一项基本性质：量子信息无法在不造成扰动的前提下被复制或测量。任何窃听尝试都会在信息真正泄露之前留下可被发现的痕迹。

随着大规模量子计算机研究不断推进，政府和产业界正在重新评估当前广泛部署的公钥密码系统在长期内的可靠性。量子密码学，以及那些新兴的、希望能够抵御量子攻击但尚无安全性证明的经典方法，一起构成了未来数十年保护数字通信的一条可能路径。BB84 的多个变体如今已经在全球多种实际量子通信网络中得到部署，包括基于光纤的地面通信网络以及通过卫星进行的自由空间通信。

除了密码学之外，Charles H. Bennett 和 Gilles Brassard 的工作也重塑了计算理论的基础。

1993 年，他们与其他合作者一起提出了量子隐形传态，证明任意量子态都可以借助量子纠缠——即相距极远、彼此无法直接作用的粒子之间仍会表现出的强相关性——以及经典通信，在远距离双方之间传输。这一发现表明，纠缠这种曾主要被视为哲学层面奇观的现象，也可以成为一种实用资源。相关现象的实验验证在 2022 年获得了诺贝尔物理学奖认可。

他们随后在 1996 年关于“纠缠提纯”的研究表明，不完美的纠缠可以被提炼成高质量纠缠，这是实现可扩展量子通信的关键一步。这些思想正支撑着当前构建量子网络、并最终实现可在全球范围传输量子信息的“量子互联网”的努力。

在四十多年的合作中，Charles H. Bennett 和 Gilles Brassard 搭起了物理学与计算机科学这两个原本相对分离学科之间的桥梁。通过将量子原理纳入计算模型，他们的工作影响了密码学、算法设计、计算复杂性、学习理论、交互证明以及数学物理等多个领域。他们的研究也推动了一代物理学家与计算机科学家跨学科开展合作。

他们获奖之际，恰逢联合国将 2025 年定为“国际量子科学与技术年”，这也反映出全球对量子计算、量子通信和量子传感的投入正在持续升温。今天许多建设大规模量子系统的雄心计划，其概念基础都可以追溯到 Charles H. Bennett 和 Gilles Brassard 当年开创性的理论突破。

展望未来，量子信息科学的下一个阶段包括，追求容错量子计算机、发展新的量子算法，以及借助卫星和量子中继器实现长距离量子通信。隐形传态、纠缠交换和纠缠提纯，这些曾经十分抽象的理论概念，如今已经成为量子工程实践中的核心组成部分。