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院士报告厅|俞大鹏:量子计算产业不能等,需加强人才储备

更新时间:2026-09-02 01:09发布时间:2年前人气:2

中国科学院院士俞大鹏在“科技创新院士报告厅”发表演讲。以电子信息技术为主导的工业体系2022年诺贝尔物理学奖获得者走迷宫示例图各领域产值估值量子科技产业生态

量子计算机目前是解决特别复杂的科学问题的一个重大平台工具,然而,这一技术的进展对信息安全的挑战是实实在在的。回顾过去,图灵提出了计算机科学的理论框架,他通过破译德军密码,为二战盟军最后能够战胜德军立下功劳。同样,美国在二战期间也因成功破解日本太平洋舰队的密码而获得了战略优势。

20世纪80年代,美国提出量子计算机的概念以后,从来没有停止过研究,而我们国家最近十几年才开始研究,美国是否已经造出了能够破译我们量子密码体系的机器,这是一个未知数,尽管目前量子计算机的精度和规模还不足以立即破解所有类型的密码,但理论上存在的威胁不容忽视。

具体来说,2019年谷歌第一个出厂的“悬铃木”量子处理器用53个量子比特成功展示了在统计问题上的量子优越性,随后,我国2020年的“祖冲之”超导量子体系,以及2021年推出的“九章”系列光量子计算机。特别是“九章三号”,在解决高斯玻色采样这一极具挑战性的问题上,展现出了量子计算机无与伦比的优越性。“九章三号”在执行高斯玻色采样任务时,仅用百万分之一秒便完成了计算,而这项任务若交由当前最强大的经典超级计算机来完成,预计需要200亿年。 但“九章”量子计算机尚不具备通用编程能力,因此无法直接应用于其他类型的问题,要一事一议,算完这个问题就不能用于解决别的问题了。因此,当前量子计算仍处于解决特定复杂物理问题的阶段。超导量子计算机-高集成度量子测控系统未来的超导量子计算机示例

2022年,深圳量子研究院还做了一项工作,被美国物理学会评为“十大年度亮点”工作,跟“激光点火”等入选了世界物理十大进展,这项工作基于光量子网络,首次以确凿的实验证据排除了以实数形式描述标准量子力学的可能性。

还有一个文化是“宁为鸡头不为凤尾”,我的学生在美国,他说光刻机大约有220多万个零配件,他采购全球5000多家企业,每一个零配件都是世界最顶级的,只有每一个零配件做成世界一流才能集成有用的世界一流的系统。而量子计算机比光刻机复杂很多,现在都是争当“鸡头”,都在重复建设,不把单项技术做到世界一流的话,怎么能够做出能干的量子计算机。量子计算机需要各行各业的人协同作战,不是重复性建设。

量子计算从物理原理来讲肯定没有任何问题,前面已经展示了量子的优越性,对特定的问题量子计算机有无与伦比的算力优势,“九章3号”是200亿年对百万分之一秒的优势。而目前,量子计算机操控的精度处在比较前期,还需要不断地扩展、不断精确地调控,也要应用量子计算机,哪怕是数字的优化、超量的融合也要做的。还有加密技术也是需要的,包括精密测量等都在用。

当前,量子计算机过了优越性展示,要实现从专业的量子计算机到最后的通用量子计算机的飞跃,需要量子计算机每个企业把核心设备做到最极端,做成世界第一。然而,我国现有的工业机制面临挑战,若每个环节均需从头开始,将极大延缓创新进程。相比之下,美国等先进国家已建立起标准化的生产流程与高效的供应链体系,设计、采购与加工等环节高效协同,这正是我们在研发道路上亟待突破的困局。

我从两个维度诠释创新,第一,现在什么热做什么的跟班式研究,就是“卷”,当然卷也有好处,现在我们国家把高层次的文章做到世界第一了。如今应该是把冷板凳坐热,让别人跟着我们去做,第一个要从原始创新,要从坐冷板凳开始,把冷板凳坐热。

第二,追求极致、追求原创。把当下没用的技术做到极致就有可能得诺奖,如果把当下没用的技术做到有用就可能发财。三百六十行,行行出状元,没有什么高低贵贱,任何事业把它做到最极致就可以了,要追求极致,追求原创。

第三,注重应用、切忌玩弄“奇技淫巧”,量子计算机可能还有很多年的发展,不能等。中国发明了火药,西方人搞了《火药学》,设了炸药奖,这个炸药奖就是响当当的诺贝尔奖。要注重应用,任何东西得想着应用,如汤姆逊发现电子,即便在当时难以立即预见其具体应用,他仍坚信这一发现具有广阔的未来前景。

量子计算,路阻且远,不要捧杀,也不要棒杀,需要不断加强人才储备、努力打造量子信息技术生态链,让科学家去做科学家的事情,企业做好企业的事情。

量子计算,人人有责,只有每个人把自己的行业和领域做到极致、做成艺术品,才有可能制造出具有颠覆性算力的强大的量子计算机。

(整理者:林美丹。本文经俞大鹏院士审订)

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