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导语

从文字与数字到网络与人工智能，计算方式在跃迁，量子计算正打开新的想象空间：借助叠加、干涉与纠缠，我们或许能更深入地理解分子与材料，为新药研发、能源转型和精密测量带来突破。

本期读书会为未来学读书会第3期，我们邀请了加州大学圣地亚哥分校物理系副教授尤亦庄以《量子计算元年——计算文明的下一次临界点》为题，带我们穿过技术热潮，辨认量子计算的真实进展与未来挑战。为什么电池、新药与固氮背后，藏着同一个计算难题？量子计算改变的究竟是速度，还是表示自然的方式？哪些应用已有证据，哪些仍待探索？尤亦庄老师将从计算文明史出发，串联量子原理、技术进展与应用前景及其背后的科学组织问题，最终回到元年的临界点与社会选择：我们能否持续协作，把可能的未来建造出来？

为系统梳理未来学领域的最新进展，集智俱乐部联合南京师范大学新闻与传播学院副研究员崔浩川、塔夫茨大学博士后章彦博共同发起，组织对该主题感兴趣的研究者与探索者共同研读前沿文献、交流研究思路。读书会将于2026年9月6日起，每周日14:00-16:00线上开展，持续约10周，包含主讲分享与讨论交流，并提供会后视频回放，诚邀相关领域研究者及跨学科兴趣者参与。

报告简介

计算的形式每改变一次，人类能够理解和组织的世界也随之改变：从文字与数字，到统计模型、电子计算、网络与人工智能。量子计算是否正在开启下一次转折？它改变的只是速度，还是人类表示自然、处理信息与组织协作的方式？

报告先说明电池、新药、固氮与新材料背后是同一个计算问题：如何从微观粒子的相互作用中预测宏观性能。粒子一多，经典计算面对的是急剧膨胀的表示空间，而叠加、干涉与纠缠提供了另一种表示方式。随后梳理这一领域今天的真实位置：从“控制量子系统”到“解决真实问题”的四个层次，量子纠错为什么比比特数更值得关注，“量子优势”为什么是会移动的靶子；并按证据成熟度区分量子传感、模拟、通信、破密与量子智能五个方向。

最后回到社会：元年不由日历决定，而由四个可跟踪的临界点决定；即使应用预测落空，建造过程仍在产生知识、器件与工程方法。真正的问题也许不在实验室——如果量子计算没有实现，是因为自然不允许，还是因为文明没有把探索继续下去？

分享大纲

  • 计算文明史：计算如何改变世界

  • 为什么量子计算重要：产业难题背后的共同问题

  • 量子计算新在哪里：从独立单元到整体关系

  • 今天走到了哪里：从展示量子性到解决真实问题

  • 量子技术有什么用：五个方向的前景与证据

  • 从实验室到社会：使用方式、建造价值与公共治理

  • 元年之后：临界点与持续探索的社会条件

核心概念

量子多体与表示空间、量子叠加、干涉与测量、量子纠缠、物理比特与逻辑比特、量子纠错与容错、量子优势、量子模拟、量子传感、量子通信、Shor 算法、人工智能与量子计算

主讲人介绍

主讲人：尤亦庄，加州大学圣地亚哥分校物理系副教授。2008年本科毕业于南京大学匡亚明学院，2013年于清华大学高等研究院取得博士学位。随后，先后在美国加州大学圣塔芭芭拉分校和哈佛大学从事博士后研究工作。自2018年起，加入加州大学圣地亚哥分校物理系任教。研究领域主要集中在量子多体物理、量子信息、人工智能及演生和临界现象。主要研究领域：凝聚态物理、量子多体物理、量子信息、人工智能。

参考文献

  • Feynman, R. P. Simulating Physics with Computers. Int. J. Theor. Phys. 21, 467–488 (1982). https://doi.org/10.1007/BF02650179

  • Gleick, J. The Information: A History, a Theory, a Flood (Pantheon, 2011；中译《信息简史》)。

  • Shor, P. W. Polynomial-Time Algorithms for Prime Factorization and Discrete Logarithms on a Quantum Computer. SIAM J. Comput. 26, 1484–1509 (1997). https://doi.org/10.1137/S0097539795293172

  • Preskill, J. Quantum Computing in the NISQ Era and Beyond. Quantum 2, 79 (2018). https://doi.org/10.22331/q-2018-08-06-79

  • Arute, F. et al. Quantum Supremacy Using a Programmable Superconducting Processor. Nature 574, 505–510 (2019). https://doi.org/10.1038/s41586-019-1666-5

  • Google Quantum AI. Quantum Error Correction Below the Surface Code Threshold. Nature 638, 920–926 (2025). https://doi.org/10.1038/s41586-024-08449-y

  • Reiher, M., Wiebe, N., Svore, K. M., Wecker, D. & Troyer, M. Elucidating Reaction Mechanisms on Quantum Computers. PNAS 114, 7555–7560 (2017). https://doi.org/10.1073/pnas.1619152114

  • Degen, C. L., Reinhard, F. & Cappellaro, P. Quantum Sensing. Rev. Mod. Phys. 89, 035002 (2017). https://doi.org/10.1103/RevModPhys.89.035002

  • Huang, H.-Y. et al. Quantum Advantage in Learning from Experiments. Science 376, 1182–1186 (2022). https://doi.org/10.1126/science.abn7293

  • Bernhardt, C. Quantum Computing for Everyone (MIT Press, 2019；中译《人人可懂的量子计算》)。

  • Aaronson, S. Quantum Computing Since Democritus (Cambridge University Press, 2013；中译《量子计算公开课》)。

时间信息

⏰ 时间：2026年9月20日（周日）下午14:00-16:00

线上：腾讯会议

直播：集智俱乐部微信视频号、B站账号同步直播

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直播信息

报名读书会：「未来学」

集智俱乐部联合南京师范大学新闻与传播学院副研究员崔浩川、塔夫茨大学博士后章彦博共同发起，组织对该主题感兴趣的研究者与探索者共同研读前沿文献、交流研究思路。

读书会自2026年9月6日起，每周日14:00-16:00线上开展，持续约10周，包含主讲分享与讨论交流，并提供会后视频回放，诚邀相关领域研究者及跨学科兴趣者参与。

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