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8月16日，第十屆中國電子信息博覽會（CITE 2022）開幕峰會在深圳舉辦。開幕峰會上，中國科學院院士、深圳國際量子研究院院長俞大鵬發(fā)表了題為“量子計算：顛覆性算力”的演講。俞大鵬在演講中表示，理論上講，量子計算具有無與倫比的算力，是智能處理無序大規(guī)模數(shù)據(jù)的顛覆性技術。
誰先擁有通用量子計算機，誰就擁有未來世界
俞大鵬首先回顧了量子科學的發(fā)展史。不管是牛頓經(jīng)典力學還是量子力學，都是人類仰望天空和腳踏實地的結(jié)果。
俞大鵬在演講中表示，微觀粒子所遵循的運動規(guī)律不同于宏觀物體的運動規(guī)律，描述微觀粒子運動規(guī)律的量子力學也就不同于描述宏觀物體運動規(guī)律的經(jīng)典力學。
“量子力學從建立到現(xiàn)在已經(jīng)122年了，量子科技已實實在在得到了應用?！庇岽簌i表示，量子力學最成功的應用是在電子信息技術領域。
現(xiàn)階段，人工智能、元宇宙、數(shù)字經(jīng)濟等產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展，推動量子計算再次走入公眾視野。俞大鵬表示，第四次工業(yè)革命的基本特征就是萬物互聯(lián)互通，是信息物理化、信息數(shù)字化。在這一背景下，馮·諾依曼計算機構(gòu)架數(shù)字計算將碰到物理極限，摩爾定律將走到盡頭，這是由其物理原理決定的。
另一方面，當前數(shù)據(jù)量每兩年翻一番，每個人都是大數(shù)據(jù)的創(chuàng)造者，巨大的算力需求讓量子計算的應用勢在必行。俞大鵬表示，現(xiàn)在是信息爆炸的時代，從擁有非常多攝像頭的智慧城市，到擁有海量數(shù)據(jù)的國家基因庫，海量的算力需求把目前還不那么強大的量子技術推到人們面前。
此外，人們操控微觀世界的能力也有質(zhì)的提升。俞大鵬表示，目前人類對離子、原子、光子等微觀粒子的精確操控能力達到空前高度，量子調(diào)控技術也日趨成熟。
“信息時代呼喚顛覆性智能信息技術，量子計算應運而生。”俞大鵬還提到，量子計算的最大優(yōu)勢是能夠充分利用量子力學的所有優(yōu)質(zhì)資源。相比于經(jīng)典計算，基于量子疊加和量子糾纏等原理的量子計算機，有望發(fā)揮極限效應進行信息處理，因而能夠快速解決經(jīng)典計算機不能有效解決的問題。
“把通用量子計算機比作曼哈頓工程，一點也不為過。誰率先擁有通用量子計算機，誰就擁有世界?！庇岽簌i在演講中表示，信息時代，算力決定一切。量子計算具有無與倫比的算力，是國家技術戰(zhàn)略制高點。量子計算受復雜、大規(guī)模海量數(shù)據(jù)、智能處理需求驅(qū)動，為以數(shù)字化為特征的第四次工業(yè)革命提供強大算力。
量子計算的潛在應用和未來幾十年的市場規(guī)模將非常可觀。俞大鵬表示，量子計算機對于特定問題具有無與倫比的速度優(yōu)勢。他還引用了世界經(jīng)濟論壇當時給出的觀點：“量子計算將給科學、技術、經(jīng)濟及生活的每一個層面帶來變革?！?/p>
據(jù)介紹，在量子計算產(chǎn)業(yè)鏈中，設備供應、芯片加工、硬件制造、云平臺、量子軟件/算法、工業(yè)應用等方面，是全球業(yè)界都在布局的重大方向。
量子計算機挑戰(zhàn)人類極限，不能僅靠物理學家單干
據(jù)介紹，當前，我國在量子計算的研發(fā)上還面臨一些挑戰(zhàn)。對此，俞大鵬認為，科學研究要著眼長遠，不能急功近利。科學家要能夠提出重大的科學問題，知道重大技術的挑戰(zhàn)，還要清楚重大工程應用領域。
“很多科研人士都只會使用科學儀器。真正的科學家必須能創(chuàng)造儀器。”俞大鵬表示，量子計算機是挑戰(zhàn)人類操控微觀世界極限能力的系統(tǒng)工程，單靠物理學家是不行的。要研發(fā)出真正有用的量子計算機，人們在量子方面能做的只有20%，80%則需要在操作軟件、電子電器等方面做到極致。
俞大鵬在演講中還提到了量子計算本身面臨的技術挑戰(zhàn)。比如，量子計算機現(xiàn)在有幾種不同的研發(fā)路徑，包括超導量子計算、離子阱量子計算、硅量子點量子計算、拓撲量子計算等，每一種技術路線的優(yōu)點和缺點都同樣明顯。
針對如何發(fā)展量子計算，俞大鵬給出了建議。他表示，首先，我國量子計算目前還處于發(fā)展的初級階段，需要培育產(chǎn)業(yè)生態(tài)。目前，深圳正在按照“20+8”布局戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)集群，進行量子信息產(chǎn)業(yè)的建設。其次，量子計算機的研發(fā)需要跨學科人才。研發(fā)量子計算機不能只靠物理學家，還需要計算機軟硬件、電子電氣等交叉學科的人才參與研發(fā)。再次，要意識到制造量子計算機比研究量子計算更緊迫，先制造出量子計算機，再進行迭代。最后，要做好量子科技科普，加強人才培養(yǎng)、儲備未來人才。
量子計算密集“上新”，最新成果哪家強？
“十年磨一劍”，第十屆中國電子信息博覽會盛大開幕
作者丨張依依
編輯丨諸玲珍
攝影丨張鵬
美編丨馬利亞
監(jiān)制丨連曉東
