2025年第三届交大睿远科技大奖数学和物质科学奖获奖者贾金锋:开辟拓扑量子计算的新平台

2025年第三届上海交通大学睿远科技大奖评选结果揭晓,贾金锋院士荣获上海交通大学睿远科技大奖数学与物质科学奖

 

贾金锋院士为中国科学院院士、上海交通大学物理与天文学院讲席教授、副院长。

 

上海交通大学睿远科技大奖于2022年由陈光明先生携睿远基金捐资设立,旨在表彰在基础研究、应用研究与前沿探索中做出世界级贡献的杰出师生与校友,弘扬大胆探索、勇于创新的科学家精神。

获奖词

他为拓扑量子材料的制备与发展做出重大贡献,率先制备出拓扑超导材料(拓扑绝缘体/超导体异质结),并在其中发现了马约拉纳零能模存在的确凿证据,开辟了拓扑量子计算的新平台。

 

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获奖者贾金锋:开辟了拓扑量子计算的新平台

 

基础研究应用基础研究都是国家的需求应用基础研究是解决眼前能看得见的问题基础研究是解决更长远的国家的需求我觉得都是非常重要的

 

如果没有基础研究要做出源头创新是非常困难的只有基础研究才能带来源头上的创新比如量子力学出来的时候根本就不知道能够给我们的生活带来那么大的变化我们现在所有的高科技都是跟量子力学有关其实量子力学是非常基础的东西

 

我来到交大是2009到现在已经十几年过去了我们一直都在做马约拉纳零能模的方面的研究马约拉纳费米子是80多年前的一个预言它遵循一种叫非阿贝尔统计的性质可以用来做拓朴量子计算

 

量子计算现在各个国家都投入很大的精力在做但量子计算里面有个最大的困难就是纠错问题用马约拉纳费米子来做拓扑量子计算就可以解决纠错的问题这一直是我们这个领域里面非常大的一个追求希望找到马约拉纳费米子而且用它来把拓扑量子计算给做出来拓扑量子计算一旦做出来就能实现通用的量子计算所以也有非常大的应用前景

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马约拉纳费米子以前是没有证明过但是好在有一系列的理论预言了会有一些性质我们就根据这些理论预言来看实验数据能不能解释这个理论预言是不是符合结果发现我们的实验结果这些预言都非常符合而且不是一种预言很多种我们都看见了,并且这些证据都是同时消失同时出现这就给我们非常大的信心来断言我们看到的就是马约拉纳零能模”。现在这个结果已经被越来越多的人接受了

 

刚才我说了马约拉纳零能模最大作用就是用来做拓扑量子计算但是从马约拉纳零能模到拓扑量子计算还有很多事情要做其中一个最重要的事情就是我们要做编织或者融合来证明它的非阿贝尔统计性质

 

如果我们能证明非阿贝尔统计性质就很容易实现拓扑量子比特一旦跨过这个台阶我们就会在比较短的时间里面实现拓扑量子的计算所以现在这个阶段是非常关键的

 

我们可能会在未来的五年左右实现马约拉纳零能模的编织或者融合能够证明马约拉纳零能模就是非阿贝尔任意子然后在未来的10年或者15把拓扑量子计算给做出来做出1个比特甚至10个比特的拓扑量子计算机证明拓扑量子计算就是优于其他的量子计算方案如果证明了通用量子计算就不远了如果实现了通用量子计算很多事情可能会发生革命性的变化