2025圖靈獎揭曉！量子信息科學兩位奠基人斬獲“計算機界諾獎”

近日，被譽為“計算機界諾貝爾獎”的圖靈獎揭曉。

美國計算機協會（ACM）宣布，將2025年圖靈獎（ACM A.M. Turing Award）授予美國物理學家、IBM研究員查爾斯·貝內特和加拿大計算機科學家、蒙特利爾大學教授吉爾·布拉薩德，以表彰他們在奠定量子信息科學基礎，以及推動安全通信和量子計算發展方面作出的開創性貢獻。

圖靈獎被公認為計算機科學領域最高榮譽，獎金為100萬美元，由谷歌提供資助。該獎項以計算機科學奠基人艾倫·圖靈命名。

貝內特和布拉薩德被廣泛視為量子信息科學的創始人之一。他們的核心貢獻在于提出一個全新視角：量子力學現象不僅是物理世界的特性，也可以成為處理和傳輸信息的技術資源。

1984年，兩人提出了第一個實用量子密碼協議，即BB84協議。他們證明，即使面對擁有極強計算能力的對手，通信雙方仍可以利用量子力學定律建立安全的加密密鑰。其核心原理在于，量子信息一旦被測量就會發生改變，因此任何竊聽行為都會留下可被發現的痕跡。

查爾斯·貝內特是一位美國物理學家，他的研究奠定了量子信息科學、量子密碼學和量子隱形傳態的基礎，并在將量子信息科學確立為一門嚴謹的科學學科方面發揮了核心作用。圖源：美國計算機協會（ACM）官網

這一思路也被認為是未來應對量子計算機可能破解傳統加密體系的重要技術路徑之一。目前，BB84協議的改進版本已在全球多個量子通信網絡中得到驗證，包括光纖量子通信和衛星量子通信系統。

除了量子密碼學，1993年，兩人還參與提出了量子隱形傳態理論，證明可以利用量子糾纏（即相距甚遠卻呈現出高度關聯的粒子行為）實現量子態的遠距離傳輸。這一發現表明，量子糾纏這種曾主要被視為哲學問題的現象，也可以成為一種實用的資源。相關實驗現象的驗證成果后來獲得了2022年諾貝爾物理學獎。

1996年，他們又提出量子糾纏提純理論，證明可以將質量較低的糾纏轉化為高質量糾纏。這被認為是實現大規模量子通信和構建量子網絡的重要基礎。

吉爾·布拉薩德是一位加拿大計算機科學家，被公認為世界上第一個涉足量子信息科學這一未知領域的科學家。圖源：美國計算機協會（ACM）官網

在長達40多年的合作中，兩人推動了物理學與計算機科學這兩門原本獨立的學科深度交叉。通過將量子原理引入計算模型，他們的研究對密碼學、算法設計、計算復雜性理論、學習理論、交互式證明以及數學物理等多個領域產生了深遠影響，也推動了一代物理學家和計算機科學家開展跨學科合作。

計算機科學家吉爾·布拉薩德（左）和物理學家查爾斯·貝內特因在量子密鑰密碼學方面的開創性工作，于18日獲得了2025圖靈獎。圖源：美國有線電視新聞網（CNN）

ACM主席雅尼斯·約阿尼迪斯表示，兩人的工作“從根本上改變了人類對信息本質的理解”，并推動了多個學科的融合發展。“當前全球量子技術發展的強勁勢頭，正凸顯出他們貢獻的持久價值。”

隨著量子計算、量子通信和量子網絡技術不斷推進，量子信息科學正從理論研究走向工程應用，而貝內特和布拉薩德的開創性工作，被認為奠定了這一技術浪潮的重要基礎。