1. 首頁 > 生活百科 > >

剛剛，圖靈獎2025公布，榮譽屬于兩位量子信息科學奠基人

密碼學圖靈獎

剛剛，圖靈獎2025公布，榮譽屬于兩位量子信息科學奠基人

文章圖片

剛剛，圖靈獎2025公布，榮譽屬于兩位量子信息科學奠基人

文章圖片

剛剛，圖靈獎2025公布，榮譽屬于兩位量子信息科學奠基人

文章圖片


機器之心編輯部
剛剛 ， 美國計算機學會（ACM）宣布了 2025 年的 ACM A.M. Turing Award（圖靈獎）獲得者： Charles H. Bennett 與 Gilles Brassard ， 以表彰他們在奠定量子信息科學基礎以及變革安全通信與計算方面所發揮的關鍵作用 。


ACM A.M. 圖靈獎常被稱為「計算機界的諾貝爾獎」 ， 獎金為 100 萬美元 ， 由谷歌公司（Google Inc.）提供資金支持 。 該獎項以闡述了計算數學基礎的英國數學家 Alan M. Turing 的名字命名 。
Bennett 與 Brassard 被公認為量子信息科學的奠基人 。 該領域處于物理學與計算機科學的交叉地帶 ， 將量子力學現象視作處理和傳輸信息的資源 ， 超越了單純將其視為物質屬性的范疇 。
1984 年 ， 受已故合作者 Stephen Wiesner 觀點的啟發 ， Bennett 與 Brassard 提出了首個實用的量子密碼學協議 ， 即現在的 BB84 協議 。 在論文《量子密碼學：公鑰分發與擲幣》中 ， 他們證明了通信雙方可以建立由物理學定律保證安全的秘密加密密鑰 ， 即使面對擁有無限計算能力和高度成熟技術（如量子計算機）的對手 ， 該密鑰依然安全 。

論文標題：Quantum cryptography: Public key distribution and coin tossing 論文地址：https://arxiv.org/abs/2003.065571949 年 ， 數學家兼計算機科學家 Claude Shannon 證明 ， 只有在通信雙方提前共享長度至少等于消息本身長度的密鑰的情況下 ， 通信才可能實現絕對保密 。
后來 ， 公鑰密碼學提供了一種強大的替代方案 ， 其基礎在于被認為難以求解的數學問題 。 這些假設構成了現代數字基礎設施的基石 ， 但正如 Peter Shor 早在 1994 年所證明的那樣 ， 一旦擁有全尺寸的量子計算機 ， 這些系統將變得不再安全 。 相比之下 ， BB84 無需計算假設即可實現信息論安全 ， 其依據是量子信息的基本屬性：量子信息無法在不引起擾動的情況下被復制或測量 。 任何竊聽嘗試都會在信息泄露之前留下可檢測的痕跡 。
隨著大規模量子計算機研究的推進 ， 政府與業界正在重新評估廣泛部署的公鑰密碼系統的長期可靠性 。 量子密碼學與新興的、有望抗量子的經典方法（目前尚無安全性證明）一道 ， 代表了未來幾十年保障數字通信安全的途徑之一 。 BB84 的變體已在全球范圍內投入運行的量子通信網絡中得到實施 ， 涵蓋了基于光纖的陸地有線通信與基于衛星的自由空間通信 。
除密碼學之外 ， Bennett 與 Brassard 的工作還重塑了計算的理論基礎 。 1993 年 ， 他們與其他合作者共同提出了量子隱形傳態 ， 展示了如何利用量子糾纏（即相距甚遠、無法相互影響的粒子之間令人驚訝的關聯行為）與經典通信 ， 在相距遙遠的各方之間傳輸任意量子態 。 這一發現表明 ， 曾經主要被視為哲學奇聞的糾纏可以作為一種實用資源 。 相關現象的實驗驗證獲得了 2022 年諾貝爾物理學獎的認可 。
他們隨后在 1996 年關于糾纏蒸餾的工作表明 ， 可以把不完美的糾纏強化為高質量的糾纏 ， 這是邁向可擴展量子通信的關鍵一步 。 這些思想為當前構建量子網絡以及最終構建能夠跨全球距離傳輸量子信息的量子互聯網的努力奠定了基礎 。
在四十多年里 ， Bennett 與 Brassard 的合作橋接了物理學與計算機科學這兩個以往截然不同的學科 。 通過將量子原理引入計算模型 ， 他們的工作影響了密碼學、算法設計、計算復雜性、學習理論、交互式證明以及數學物理等領域 。 他們的研究推動了一代物理學家和計算機科學家跨越學科邊界展開合作 。
ACM 主席 Yannis Ioannidis 表示：「Bennett 與 Brassard 從根本上改變了我們對信息本身的理解 。 他們的深刻見解拓展了計算的邊界 ， 并開啟了跨學科領域數十年的探索進程 。 當今全球量子技術的發展勢頭突顯了他們貢獻的深遠意義 。 」
在他們獲獎之際 ， 聯合國剛剛宣布 2025 年為國際量子科學與技術年 ， 這反映出全球對量子計算、量子通信與量子傳感領域的投資日益增長 。 當今許多構建大規模量子系統的宏偉計劃 ， 其概念基礎都可以追溯到 Bennett 與 Brassard 開創的理論突破 。

展望未來 ， 量子信息科學的新篇章包括對容錯量子計算機、新型量子算法以及由衛星和量子中繼器支持的長距離量子通信的探索 。 隱形傳態、糾纏交換與蒸餾等曾經抽象的理論思想 ， 如今已成為實用量子工程的核心組件 。
Google DeepMind 兼 Google Research 首席科學家 Jeff Dean 表示：「Charles Bennett 與 Gilles Brassard 的前瞻性見解為當今科技界最激動人心的前沿領域之一奠定了基礎 。 他們的工作持續影響著基礎研究與實際創新 。 谷歌很榮幸能夠支持 ACM A.M. 圖靈獎 ， 向塑造計算未來的先驅們致敬 。 」
人物介紹
Charles H. Bennett 是一位美國物理學家 ， 他的研究塑造了量子信息科學、量子密碼學與量子隱形傳態的基礎 ， 并在確立量子信息科學為一門嚴謹科學學科的過程中發揮了核心作用 。

Bennett 在布蘭迪斯大學（Brandeis University）獲得學士學位 ， 并在哈佛大學（Harvard University）獲得博士學位 ， 之后于 1973 年加入 IBM 研究院（IBM Research）并工作至今 。
在他的職業生涯中 ， 他一直致力于探索物理學（尤其是熱力學與量子力學）與計算機科學（密碼學、可計算性、計算復雜性與信息論）之間的聯系 ， 以推進對計算和量子力學的理論及實踐的理解 。
他曾獲得多項著名獎項 ， 包括沃爾夫物理學獎（Wolf Prize in Physics）、墨子量子獎（Micius Quantum Prize）、BBVA 基金會基礎科學前沿知識獎（BBVA Foundation Frontiers of Knowledge Award in Basic Sciences）以及基礎物理學突破獎（Breakthrough Prize in Fundamental Physics） 。 他還是美國國家科學院（US National Academy of Sciences）院士與英國皇家學會（Royal Society）外籍院士 。
Gilles Brassard 是一位加拿大計算機科學家 ， 被公認為世界上首位涉足量子信息科學這一未知領域的學者 。

他在蒙特利爾大學（Université de Montréal）獲得學士與碩士學位 ， 并于 1979 年在 1986 年圖靈獎得主 John E. Hopcroft 的指導下 ， 于康奈爾大學（Cornell University）獲得理論計算機科學博士學位 。 此后不久 ， 他加入了蒙特利爾大學任教 ， 并于 2001 年至 2021 年期間擔任加拿大皇家學會量子信息科學研究主席（Canada Research Chair in Quantum Information Science） 。
作為加拿大勛章（Order of Canada）與魁北克國家勛章（Ordre national du Québec）獲得者 ， Brassard 榮獲了眾多榮譽 ， 包括沃爾夫物理學獎、墨子量子獎、BBVA 基金會基礎科學前沿知識獎以及基礎物理學突破獎 。 他是英國皇家學會會士與美國國家科學院外籍院士 。
【剛剛，圖靈獎2025公布，榮譽屬于兩位量子信息科學奠基人】參考鏈接：https://amturing.acm.org/

    推薦閱讀