
18日,美國計算機協會宣布,將2025年圖靈獎授予美國物理學家、IBM研究員查爾斯·貝內特和加拿大計算機科學家、蒙特利爾大學教授吉爾·布拉薩德,以表彰他們在奠定量子信息科學基礎,以及推動安全通信和量子計算發展方面作出的開創性貢獻。
圖靈獎被公認為計算機科學領域最高榮譽,獎金為100萬美元,由谷歌公司提供資助。該獎項以計算機科學奠基人艾倫·圖靈命名。
貝內特和布拉薩德被視為量子信息科學的創始人。他們的核心貢獻在于提出一個全新視角:量子力學現象不僅是物理世界的特性,也可成為處理和傳輸信息的技術資源。
1984年,兩人提出了第一個實用量子密碼協議,即BB84協議。他們證明,即使面對擁有極強計算能力的對手,通信雙方仍可利用量子力學定律建立安全的加密密鑰。其核心原理在于,量子信息一旦被測量就會發生改變,因此任何竊聽行為都會留下可被發現的痕跡。
這一思路也被認為是未來應對量子計算機破解傳統加密體系的重要技術路徑之一。目前,BB84協議的改進版本已在全球多個量子通信網絡中得到驗證,包括光纖量子通信和衛星量子通信系統。
除了量子密碼學,1993年,兩人還參與提出了量子隱形傳態理論,證明可利用量子糾纏實現量子態的遠距離傳輸。這一發現表明,量子糾纏這種曾主要被視為哲學問題的現象,也可成為一種實用的資源。相關實驗現象的驗證成果獲得了2022年諾貝爾物理學獎。
1996年,他們又提出量子糾纏提純理論,證明可將質量較低的糾纏轉化為高質量糾纏。這被認為是實現大規模量子通信和構建量子網絡的重要基礎。
在長達40多年的合作中,兩人推動了物理學與計算機科學這兩門原本獨立學科的深度交叉。他們將量子力學原理引入計算模型,對密碼學、算法設計、計算復雜性理論、學習理論、交互式證明以及數學物理等多個領域產生了深遠影響,也推動了一代物理學家和計算機科學家開展跨學科合作。
美國計算機協會主席雅尼斯·約阿尼迪斯表示,兩人的工作“從根本上改變了人類對信息本質的理解”,并推動了多個學科的融合發展?!爱斍叭蛄孔蛹夹g發展的強勁勢頭,正凸顯出他們貢獻的持久價值?!?/p>
隨著量子計算、量子通信和量子網絡技術不斷推進,量子信息科學正從理論研究走向工程應用,而貝內特和布拉薩德的開創性工作,被認為是奠定這一技術浪潮的重要基礎。
(科技日報記者 張佳欣)