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美国科学院院士图灵奖唯一华人得主姚期智演讲

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网易科技讯 9月2日消息,2011百度世界大会今天国家会议中心举行,网易科技在现场做直播报道。

以下为美国科学院院士,中国科学院外籍院士世界著名计算机学家、图灵奖唯一华人得主姚期智做主题演讲。

主持人:感谢陈先生的精彩的致词,接下来有请美国科学院院士,中国科学院外籍院士世界著名计算机学家、图灵奖唯一华人得主姚期智做主题演讲。有请。

世界著名计算机学家、图灵奖唯一华人得主姚期智:委员长、李总裁,各位贵宾。今天非常荣幸能够有机会和大家见面。百度是一个伟大的公司,百度的年会是在中国最有影响力、最大的互联网会议。所以,我非常感谢李总裁邀请我来这里做报告。

美国科学院院士图灵奖唯一华人得主姚期智演讲

我想,今天和大家谈一谈,关于科技研究和人才培养的问题。我想,大家都知道,科研和人才培育,是当前世界各国,尤其是中国非常着重的一件事情。因为人才和科技研究,是现代经济社会的动力和命脉。

那么,研究是什么?我想,我们以美国作为例子,因为美国是现在在科技的前沿最成功的国家。美国的科技之所以这样成功,人才培养非常成功,是因为研究非常的多面化。如果看一看,在美国的科学研究,很大一部分是来自学校,大学里面。也有很大一部分是在重要的大的科技公司当中。

那么,研究种类非常多,从最实用,马上可以到市场上开发,到非常具有前瞻性的、基础的研究。

所以,在这种系统之下,研究成果能够不断的被产出,不断的被转化,成为新的科技产品。同时,这一种科技也能够培养出完善的环境,针对人才培养。

我举个例子,我在美国工作三十几年,一直在好的一流大学里面,从事计算机、科研活动。我的朋友里面,看过很多做出非常优秀的产品,做出很大的事业。我只是随便讲几个例子。比如说RSA,是一个非常重要的密码公司,艾克码是非常重要的领先的Contrbution的公司。

我还记得我在1976年到斯坦福工作的时候,同一年去的还有一个计算机的教授,叫做John  汉纳森,他后来不但在学术上,工业上也很有成就,所做的RISC物件,后来影响到计算机的设计,有非常大的影响。那么,他现在还是斯坦福的校长。

在加州附近的公司也认识很多人,美国的全路(音译)公司,在斯坦福附近的一个研究中心叫PARK,里面有很多的我认识的人,后来都做出很多的贡献,阿道比(音译)等都是他们这些研究人员做的。所以,这是非常成功的、实用研究的例子。

那么前瞻性的研究是怎么一回事,我个人的兴趣,是做前瞻性的研究。我给大家讲一个我熟悉的领域。我对于计算机的安全,对于密码学里面,也做过一些工作。我记得二三十年前,那个时候还没有互联网,但是在那个时候,已经有一些有眼光的人,因为那个时候,PC、铸型(音译)的网络已经开使用了,那个时候,已经有人想象到,将来有一天会有很多的计算机连在一起,在网络上,就可以做非常多的事情。甚至能够做电子商业。假如要做到这件事情的话,非常重要的一点,就是要有安全和保密的研究,使得大家能够放心进行电子商业。

所以,那个时候有很多的计算机学家,包括我自己,那个时候,大家就开始想想看,在将来的计算机网络上,我们能够做什么样的事情。每一次的结果,我想各位如果不太熟悉的话,第一次听到,可能会觉得非常的不可能。

我举一个例子。比如说有两个非常有钱的实业家,两个人有一天到青岛旅游胜地渡假,两个人彼此谈一谈都觉得很有兴趣,他们想要知道,到底是你有钱,还是我有钱。但是大家都不想把数字讲出来。有没有一个方法,让这两个人能够尝试进行交谈。等交谈完了以后,这两个人能够知道说,到底你比我有钱,还是我比你有钱。但是除了这一点信息以外,其他的什么事情都不知道。

想要解决这个问题不可能,从没有这个知识到有知识,中间要给出信息,到最后不知道数字,但是会知道哪一个人会更富有。这是一个很容易了解的一个例子。但是后面有一些非常有意思的研究,基本上那个时候的研究结果,能够告诉你,要做任何一样的交流,都能够用保密的方式,不需要告诉别人,你的数据就可以完成。大家可以想到,如果在公司里面开一个董事会,大家要做一个很重要的决定,有没有一个方法,大家讨论的时候,但是每个人都希望自己的意见,不是说直接了当的讲出来。我想,这样的事情,在我们中国是更适合,因为我们都比较含蓄。最后能够把这件事情解决了,能够达到我们的目的。但是每个人都不需要将意见泄露给别人听,有没有一个方法,能够从事这样的董事会的开会。

那么,我们发现,在原则上,这件事情是可以做的。

讲到更接近实际的事情,比如说更接近百度的世界,如果说,我现在的计算机很小,但是我想建一个非常大的公司,有非常强力的计算机。能够替我把这个计算做完,但是我很担心,我的数据如果给这个大的计算机,就知道计算当中的数据,经济情况,各种事情。有没有一个办法,让大的计算机从事我想要做的计算,但是不需要告诉它,数据是什么样的。这也是大家觉得不太可能的事情。但是这件事情是可以做的。

那么,这些问题,基本上在二十年、三十年以前,最早研究这个工作的人员都已经做好了准备,原则上是可以做的。

那么这一种工作,即使在当时,就想到有一天可能是有实用价值。那么经过了二十多年以后,到了现在,真正有很多的公司,想要把想出来的方法,能够变得更实际,更有用。

比如云计算,是怎样能够将数据保持机密性,但是能够有很多的代理公司进行工作。所以,经过二三十年之后,理论上已经可以做了,现在有了实际,这就是前瞻性的工作,不是今年也不是明年,可能要很多年以后才能做。

那么,我现在再谈一下,我非常有兴趣做的一件事情,

我举一个例子。比如说有两个非常有钱的实业家,两个人有一天到青岛旅游胜地渡假,两个人彼此谈一谈都觉得很有兴趣,他们想要知道,到底是你有钱,还是我有钱。但是大家都不想把数字讲出来。有没有一个方法,让这两个人能够尝试进行交谈。等交谈完了以后,这两个人能够知道说,到底你比我有钱,还是我比你有钱。但是除了这一点信息以外,其他的什么事情都不知道。

想要解决这个问题不可能,从没有这个知识到有知识,中间要给出信息,到最后不知道数字,但是会知道哪一个人会更富有。这是一个很容易了解的一个例子。但是后面有一些非常有意思的研究,基本上那个时候的研究结果,能够告诉你,要做任何一样的交流,都能够用保密的方式,不需要告诉别人,你的数据就可以完成。大家可以想到,如果在公司里面开一个董事会,大家要做一个很重要的决定,有没有一个方法,大家讨论的时候,但是每个人都希望自己的意见,不是说直接了当的讲出来。我想,这样的事情,在我们中国是更适合,因为我们都比较含蓄。最后能够把这件事情解决了,能够达到我们的目的。但是每个人都不需要将意见泄露给别人听,有没有一个方法,能够从事这样的董事会的开会。

那么,我们发现,在原则上,这件事情是可以做的。

讲到更接近实际的事情,比如说更接近百度的世界,如果说,我现在的计算机很小,但是我想建一个非常大的公司,有非常强力的计算机。能够替我把这个计算做完,但是我很担心,我的数据如果给这个大的计算机,就知道计算当中的数据,经济情况,各种事情。有没有一个办法,让大的计算机从事我想要做的计算,但是不需要告诉它,数据是什么样的。这也是大家觉得不太可能的事情。但是这件事情是可以做的。

那么,这些问题,基本上在二十年、三十年以前,最早研究这个工作的人员都已经做好了准备,原则上是可以做的。

那么这一种工作,即使在当时,就想到有一天可能是有实用价值。那么经过了二十多年以后,到了现在,真正有很多的公司,想要把想出来的方法,能够变得更实际,更有用。

比如云计算,是怎样能够将数据保持机密性,但是能够有很多的代理公司进行工作。所以,经过二三十年之后,理论上已经可以做了,现在有了实际,这就是前瞻性的工作,不是今年也不是明年,可能要很多年以后才能做。

那么,我现在再谈一下,我非常有兴趣做的一件事情,跟现在的百度,跟现在的实业一点关系都没有。但是我可以和大家讲,这件事情是说不定的。甚至可以说,我有很大的信心,经过二十年,三十年以后,在这方面的工作,对于世界,不管是学术上,还是商业上都有很大的影响。支持我这个论点,我可以和大家讲,有两个大的公司的研究部门会非常感兴趣,一个就是IBM,这种科技,在最早十几年以前就有非常有名的研究人员,做了很大的贡献。现在微软在美国加州成立部门,专门从事这个研究。

现在可以告诉大家,我们想要做的是什么,大家知道,  百度公司还有现在的科技,社会经济都跟互联网有不可分割的关系。那么互联网下一代是什么?

现在可以告诉大家,我们想要做的是什么,大家知道,  百度公司还有现在的科技,社会经济都跟互联网有不可分割的关系。那么互联网下一代是什么?有没有比互联网更精细、更深的网络。这个就是量子网络,量子计算机的概念。

所以,量子网络就是量子版的互联网。基本上就是要复制我们现在所有的互联网的结构,比如说现在互联网,基本上可以想到,是有很多的计算机,那么彼此之间是能够用网络进行互相通讯。所以在一个量子版网络里面,基本上就是需要有很多的量子计算机,将这些量子计算机,用网络连接起来,彼此之间可以传递量子信息。这就是量子互联网的一个观念。

你还是按照原来的方式给我吧

什么叫量子?我想,基本上可以这样想,量子的观念,听起来比较奇怪,但是我们已经知道,物理学家告诉我们,已经超过100年,这个世界跟我们平常所体会到的是完全不一样的。这个世界不是一个牛顿告诉我们的世界。

基本上,可以这样想,我们现在在互联网领域、计算机里,所有的运算,都是用比特来表示,比特就是一个0或者是一个1。现在如果说,有一天发现了有一种物质,具有一种特别性,就是有一点像比特,但是这种物质比0和1具有更多别的性质。现在的问题是,有没有方法能够运用它,会不会比现在的计算机和网络更加快,更加有效。这个就是量子比特的观念。

所以,一个量子是一个比0和1要更复杂的一个观念。一个量子比特在两个空间里面的一个紧密联系。比如我们熟悉的光线,非常强烈,是因为有很多的光子照到我们的脸上,但是可以想到,如果把这个灯调暗,不断的调暗,一直到最小的时候,那么就是一个一个的光子跑出来。所以,光子就是一个量子比特的一个实例。光子有电场性质,代表这个电场是垂直的,可能也是平衡的。

量子比特跟我们现在的世界,到底有什么地方的不一样呢?我想,中国有一个古书叫淮南子,中间的一句话,可以将最基本的精神讲的非常清楚。就是杨子见歧路而哭之。有一个人走到一条路上,要不然向南,要不就是向北,不知道怎么决定,不知道哪个方向是对的,所以就坐在那里哭。我们一般古典当中告诉我们,不能同时做两件事情。那么,在量子世界当中,告诉我们一个好消息,实际上如果有非常精细,非常高级的一种仪器的话,可以探讨两条路同时走。这个就是量子世界有这个可能性,可以做一个同时的搜索。

当然,这件事情就表示说,假如说情况非常好的话,我们做互联网的搜索,怎么找到,在百度上,如果有一个量子的搜索引擎的话,那么我们搜索的时间可能比现在快很多,并行走很多路。

接下来就是怎么能够把这件事情变成现实。我想在这里,可以讲一下,基本上为什么量子的科技,研究这样的工作是非常重要的。

上个世纪,差不多七十年前,在这个世界上,物理学家发现原子里面,隐藏了非常多的能量,后来大家研究说,有没有办法将能量释放出来,进行利用。现在的核能发电,就是把这些能量从原子里面释放出来。

那么,在过去十几年里,物理学家和计算机学家联合研究的结果,发现说,在原子里面存在另外一种力量,这个力量不是能量。这种力量是一种惊人的计算力量。所以,做量子信息研究的人,基本的精神,有没有方法能够把这些能量、计算力量从原子里面释放出来。

那么,这些计算能量对于有些问题,有惊人的加速的效应。一个是在现在的普通计算机,要用一亿年,十亿年,二十亿年,才能解决的问题。在量子网络里面,只要几分钟就可以做好的。所以,这就是为什么大家现在要研究量子的网络和量子计算机的缘故。那么量子网络不只是为了做更进一步的互联网,量子网络也是实现量子计算机的一个方式。

这种量子网络,可以有简单的方法,全部都是用光子。但是全光子的网络,是用光子来做这个网络,就有一个问题,很远的网络做不了,要真正做的话,就需要有更复杂的科技,就是把光子和物子结合起来,这个是大家现在觉得最有希望的科技。就是用离子井的方法,就是用离子做存储。这里有两个离子,彼此之间距离非常近,这个就可以拿来存储量子比特。

在清华,我们从今年一月起,我们正式的加入了在国际上竞争的做第一个量子计算机,第一个量子网络的团体。我们采取了现在最先进的一些技术。这些是我们现在在清华做量子计算机、量子网络的团队。成立世界上第一个交叉信息研究院,大家知道,现在的世界越来越多新的知识是由于各种不同的学科交叉而成的。刚刚提到的量子科技,就是计算机要和物理学家需要交流。比如说在百度的关心的领域,再一个网络的领域。

那么,现在变成一个非常大的科学,这牵扯到的科学,搜索来讲,网络社团来讲,所牵扯到的是计算机要和商业、社会学;同时,生物网络等,都有很多的学科要交叉。要有一个好的方法能够使学科交叉。但是,在美国,大家觉得是非常灵活的一个大学机制,但还没有一个交叉信息研究院,因为大家不愿意将交叉的信息放到别的单位当中去。

所以,我们在中国成立一个交叉信息学院,专门研究这个方面的工作。这是我们的量子实验室。我们希望将来能够做出世界上第一台量子计算机跟量子网络。我们和百度一起联合做一个量子互联网,然后做搜索引擎。

这是我们很有能力的一个学生,是从新加坡来的参观团。我讲这么多,谢谢大家!

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