人類生活在一個什么樣的世界？ 凝聚態理論物理學家、麻省理工學院終身教授、美國國家科學院院士溫曉剛的回答是：“我們生活在量子計算機中。量子信息是真實的，我們看到的各種物質和人，它們都是量子信息的虛擬反映。”
7月23日，溫小剛（文小剛科學網博客地址：/u/xgwen）訪問中國科學院物理研究所，作題為《物理學新革命——量子信息：物質與相互作用》的學術報告。 》科普報道。
世界是豐富多彩的英國 物理學家，物質屬性也各不相同。 他們來自哪里？ 我們如何識別他們？
在文小剛看來，我們對世界的認識是通過發現、統一、更多發現、更多統一的循環逐步加深的。 “每一次大統一都可以被認為是物理學的一次新革命。而每一次新革命都為我們開辟了一個新世界。許多基本概念和看待問題的方式都會發生變化，隨之而來的是，描述世界的語言和數學也會發生變化。”工具也會改變。”
歷史上物理學的革命充分說明了這一觀點。 第一次是力學革命，英國物理學家牛頓統一了天體運動定律和地面物體運動定律。 與此同時英國 物理學家，他發展了微積分作為描述牛頓方程的數學工具； 第二次是電磁學革命，英國物理學家麥克斯韋統一了電、磁、光三種看似無關的自然現象，同時還發現了一種新的物質形式——波形式。 他使用的數學工具是纖維束； 第三次是相對論的革命，愛因斯坦斯坦因將時空曲率與引力效應統一起來，并在廣義相對論中預言了新物質形態中引力波的存在，其數學理論基礎是黎曼幾何。
一般來說，物理理論需要數學語言來描述它。 溫小剛說牛頓很了不起。 他不僅發現了物理定律，還開發了一種新的數學語言，使物理理論得以書寫。 在第二次和第三次物理革命中，數學家領先于物理學家。 新的數學工具首先被發明出來，物理學家直接借用了它們。
第四次物理革命是量子力學革命。 溫曉剛表示，當前，我們正處于第二次量子革命。 “量子革命是最神秘、最不可思議的物理革命。”
他笑稱，這場革命是物理學家“非常不情愿”發生的，是由于發現了許多奇怪的自然現象而發展起來的。 他認為，量子革命最本質的特征是對“存在”認識的根本改變。 這個“存在”的方式比我們想象的要多，就像“薛定諤的貓”一樣，生就是存在，死就是存在，死和生也是真實的存在。 “這種認識是被迫的，沒有理論物理學家喜歡它。”
這種認識顛覆了傳統的世界觀，即在量子世界中，物質的存在既不是粒子也不是波，而是既是粒子又是波，這就是波粒二象性。
過去，牛頓認為物質具有粒子的形式，麥克斯韋和愛因斯坦發現了波的形式。 溫小剛說：“量子革命統一了物質的波動形態和粒子形態。”
溫小剛表示，量子革命之所以具有重大意義，是因為數學工具也發生了“革命性”變化，即前三次物理革命所使用的解析幾何語言發展成了線性代數語言。 “量子和代數的視角是一種非常獨特的看待世界的方式。”
對于量子力學的應用，文曉剛認為信息與物質是統一的，這也是第二次量子革命的本質。 “能量是物質的屬性，頻率是信息的屬性。量子物理學認為，能量就是頻率，也就是說信息和物質是描述同一個物體的不同表達方式，而能量和頻率是描述同一個物理量的不同表達方式。由于歷史認識上的偏差，它們之間存在一個換算系數：普朗克常數。”
“空間和物質源于量子信息。” 溫小剛總結說，世界上存在的各種物質的奇妙性質都是由量子比特和量子糾纏產生的，而量子信息和量子糾纏是第二次量子革命的中心。 “描述量子糾纏需要新的數學，未來除了整合范疇論之外，還需要高級范疇論、代數拓撲等各種現代數學的參與，這將發揮重要作用。”