國(guó)際計(jì)算機(jī)學(xué)會(huì)（ACM）近日宣布，將2025年圖靈獎(jiǎng)授予美國(guó)IBM研究院物理學(xué)家查爾斯·亨利·本內(nèi)特與加拿大蒙特利爾大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)家吉勒斯·布拉薩德，以肯定他們?cè)诹孔有畔⒖茖W(xué)領(lǐng)域的開創(chuàng)性貢獻(xiàn)。這一領(lǐng)域融合了物理學(xué)與計(jì)算機(jī)科學(xué)，通過量子力學(xué)現(xiàn)象重新定義了信息處理與傳輸?shù)倪吔纭D靈獎(jiǎng)素有“計(jì)算機(jī)領(lǐng)域諾貝爾獎(jiǎng)”之稱，獎(jiǎng)金由谷歌公司資助，金額達(dá)100萬美元，以紀(jì)念英國(guó)數(shù)學(xué)家艾倫·圖靈對(duì)計(jì)算機(jī)理論的奠基性工作。

本內(nèi)特與布拉薩德被學(xué)界公認(rèn)為量子信息科學(xué)的奠基人。1984年，他們受已故合作者斯蒂芬·威斯納的啟發(fā)，提出了首個(gè)實(shí)用量子密碼學(xué)協(xié)議——BB84協(xié)議。該協(xié)議通過《量子密碼學(xué)：公鑰分發(fā)和拋硬幣》一文系統(tǒng)闡述，證明即使面對(duì)具備無限計(jì)算能力的對(duì)手，通信雙方仍可基于物理定律構(gòu)建絕對(duì)安全的加密密鑰。這一突破為現(xiàn)代密碼學(xué)提供了全新范式，尤其為應(yīng)對(duì)量子計(jì)算對(duì)傳統(tǒng)加密體系的潛在威脅奠定了理論基礎(chǔ)。

兩人的研究遠(yuǎn)不止于密碼學(xué)領(lǐng)域。1993年，他們與合作者共同提出量子隱形傳態(tài)概念，揭示了如何利用量子糾纏與經(jīng)典通信實(shí)現(xiàn)量子態(tài)的遠(yuǎn)距離傳輸。這項(xiàng)發(fā)現(xiàn)將曾被視為哲學(xué)思辨的“量子糾纏”轉(zhuǎn)化為可實(shí)際應(yīng)用的資源，其實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證成果更榮獲2022年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。1996年，他們進(jìn)一步提出糾纏提純理論，通過技術(shù)手段將低質(zhì)量糾纏轉(zhuǎn)化為高純度糾纏，為構(gòu)建可擴(kuò)展量子通信網(wǎng)絡(luò)提供了關(guān)鍵技術(shù)路徑。

在長(zhǎng)達(dá)四十余年的合作中，本內(nèi)特與布拉薩德成功打破了物理學(xué)與計(jì)算機(jī)科學(xué)的學(xué)科壁壘。他們將量子原理深度融入計(jì)算模型，其研究成果廣泛滲透至密碼學(xué)、算法設(shè)計(jì)、計(jì)算復(fù)雜性、學(xué)習(xí)理論等多個(gè)領(lǐng)域，甚至推動(dòng)了數(shù)學(xué)物理學(xué)科的交叉發(fā)展。這種跨學(xué)科研究模式激發(fā)了全球科研人員突破傳統(tǒng)界限的合作熱情，為量子信息科學(xué)的蓬勃發(fā)展培育了大量人才。

當(dāng)前，量子信息科學(xué)已進(jìn)入工程化階段。基于本內(nèi)特與布拉薩德理論衍生的量子密鑰分發(fā)、糾纏交換及蒸餾等技術(shù)，正成為構(gòu)建量子互聯(lián)網(wǎng)的核心組件。通過衛(wèi)星與量子中繼器的協(xié)同作用，遠(yuǎn)距離量子通信網(wǎng)絡(luò)正在從理論設(shè)想逐步走向現(xiàn)實(shí)應(yīng)用，標(biāo)志著人類信息處理方式即將迎來革命性變革。