2020年10月13日晚，竺可桢学院《混合学习研讨班Ⅰ》跨学科专题讲座第三讲在紫金港校区东1-103开讲。本次邀请了浙江大学物理系教授、博导王浩华教授为同学们带来 “超导量子计算浅谈”主题讲座。讲座由竺可桢学院副院长路欣教授主持，依托浙大“专业节”平台向全校同学线下开展。
一．由浅入深，从量子机械振子谈起
王浩华教授首先向同学们展示了2010年《科学》杂志十大科技进展之一——量子机振子的图片，简单地介绍了作为介质的压电材料，并以手中的话筒为例，列举压电材料在生活中的用途。从高中知识机械振子谈起，减弱了同学们对前沿科技的陌生感，更顺利地引入波长、波速和能量的计算公式，继而推导出能量变化不能连续取值。
二．由果寻因，关注能量分级现象
接着，王浩华教授通过类比生活里电动车的车速、弹簧振子的能量取值，引导同学们关注能量分级现象。经过粗略的计算，王浩华教授指出能量分级现象并不是不存在，而是小到足以忽略。顺着这一思路，同学们积极思索，主动发言，提出可以通过降低温度和增大振动频率两种方式突出能量分级现象，使不可见变为可见。之后，王教授向大家介绍了可以降温至0.01K的设备，并热情地邀请各位同学去物理实验室实地观摩。
三．由今观后，展望颠覆性计算技术的未来
在对能量分级现象和现有量子领域相关技术进行介绍后，王教授随之抛出了一个问题：如果要你在算盘、差分机、“深蓝”里选择一个进行计算，你会选择哪个？同学们不约而同地选择了最接近现代化计算设备的“深蓝”。然而，王浩华教授却说这三者都属于经典计算设备，在计算能力上并无本质的“差别”——三者都无法解决诸如大数分解这类不可解问题。而大数分解问题对于信息加密又极其重要。为了让同学们有更直观的感受，他介绍了经典计算机和量子计算机的基本单元比特的区别，指出用超导材料便可以构建LC振荡电路，其所存储的电磁波场能量在低温下会出现分级现象，可作为量子比特单元构建量子计算机。基于量子计算机的这种全新的颠覆性计算技术可以高效解决前面提到的大数分解问题，是世界各国非常关注的前沿科技之一。
在讲座的最后，王浩华教授立足于当前物理学科的发展，立足于世界创新版图的重塑背景，对同学们提出了殷切寄语，勉励大家能积极参与基础学科研究，培育交叉思维，成为有用之材。同时，他也耐心又详细地回答了同学们提出的问题。在讲座结束后，仍有同学深受触动，围在王浩华教授身边寻求更深入的了解。
一次浅谈，种下求知的渴望；数年探索，收获知识的硕果。本次讲座一共持续了两个小时，王教授通过从小处切入、与平凡事物类比的方式，辅之他个人风趣幽默的语言和恰到好处的解释，将硬知识、硬科技融入课堂，让同学们领略了量子物理的奥妙，相信大家今后能在师长的引领下，在学习科研中发扬竺院之精神、坚守竺院人之追求，成为有信念、有梦想、有奋斗、有奉献的人。
文 | 许嘉禾
图 | 许嘉禾
