中國科學院院士、中國科學技術大學教授郭光燦：我國量子信息技術研究已進入百花齊放階段

每經記者 溫雅蘭    每經編輯 張凌霄    

隨著中國第三代自主超導量子芯片——“悟空芯”（夸父 KF C72-300）的誕生，我國在量子計算領域的發展進入到了一個全新的階段。我們不僅具備了自主生產一定中等規?？蓴U展的量子計算機芯片和系統的能力，同時擁有了在全球量子計算機領域更多的話語權。

在“瞰見未來”2024復旦管院新年論壇上，中國科學院院士、中國科學技術大學教授郭光燦發表了題為《引爆“第二次量子革命”的世紀爭論》的主旨演講，在回溯量子力學發展沿革中，分享量子技術最新進展，展望第二次量子革命的前景未來。

在接受《每日經濟新聞》記者采訪時，郭光燦分享了自己漫漫科研路上的酸甜苦辣。他說：“雖然我用了一生的時間才看到量子信息技術發展到現在這個百花齊放的階段，但是這是值得的，人的一生能做成一件事也是很不錯的。”

中國科學院院士、中國科學技術大學教授郭光燦 圖片來源：主辦方供圖

技術革命：量子計算機將與傳統計算機互為補充

“上帝不會和宇宙擲骰子。”

20世紀20到30年代，物理學家愛因斯坦與玻爾就量子力學展開了一場“世紀爭論”。玻爾主導確立了量子力學的“哥本哈根解釋”，主張量子力學只能計算實驗的各種可能結果的概率，愛因斯坦拒絕接受這個觀點。
 
活動現場，郭光燦向觀眾介紹了這場跨越九十年的討論，他說：“2022年，諾貝爾物理學獎同時頒發給法國物理學家阿蘭·阿斯佩（Alain Aspect）、美國物理學家約翰·弗朗西斯·克勞澤（John F. Clauser）和奧地利物理學家安東·塞林格（Anton Zeilinger），以表彰他們‘用糾纏光子驗證了量子不遵循貝爾不等式，開創了量子信息學’。至此，這場歷經90年的討論有了最后的答案。”

隨著世紀爭論落下帷幕，人類社會進入了第二次量子革命的新歷史時期。如果說第一次量子革命伴隨量子力學的誕生而來，讓我們擁有了電腦、手機、互聯網等經典技術。那么在第二次量子革命中，量子信息技術將為我們帶來量子計算機、量子傳感等。

“量子技術的出現來源于量子原理，但技術本身是量子的，所以我們稱為第二次量子革命。”郭光燦解釋說，“第二次量子革命產生的最重要的技術就是量子計算，這是一項顛覆性技術。量子計算機如果得到普遍應用，人類社會將發生翻天覆地的變化。算力會提高到新的層次，量子算力會以指數級增長超越現有的經典算法，超越現在的超級計算機。”

但是郭光燦在采訪中也表示，量子計算機的運用起到的是錦上添花的作用，而不會替代經典計算機。“量子計算機與傳統計算機互為補充。從整個社會領域來說，很多領域計算所需要的算力較低，如果全部使用量子計算機可能會有成本太高等問題。”

幼年階段：解決實際問題將優化我國行業發展生態

目前，我國的量子信息技術發展在國際上處于第一梯隊，中國第三代超導量子計算機“本源悟空”搭載72位自主超導量子芯片“悟空芯”，共198個量子比特，包含72個工作量子比特和128個耦合量子比特，是目前中國最先進的可編程、可交付超導量子計算機。

如果將人類的一生與我國量子信息技術發展的周期進行類比，郭光燦分析說，當前量子計算機技術正處于七八歲左右的幼年階段。

我國從2020年第一代夸父6比特超導量子芯片KF C6-130研制成功，到2024年第三代72比特夸父 KF C72-300，僅僅用了4年的時間。

為何我國量子信息技術發展速度如此之快？郭光燦在采訪中對記者說，外國的技術封鎖是我們不斷突破的重要動力。

“原先我們的設備等都需要從國外購買，但是當我們被‘封鎖’之后，就只能自己研發、制作?，F在我們的量子計算測控、操作系統，都是自主設計、自主開發、自主知識產權、自主生產出來的，并且性能不比從國外買來的差，我們將不再受制于美國和其他外來企業的掌控。”

“雖然量子計算機的發展是一個很有前景的領域，并且我們已經獲得了九十多個國家的六十四萬人左右的訪問量，但是目前我國的量子計算機仍無法解決實際有用的問題。”郭光燦向記者介紹了我國量子計算機目前的發展狀況。

從量子計算機的整體發展生態來看，美國的量子計算機發展生態優于我國。這正是因為他們的制造業、制藥業、信息安全、金融等各個行業都在運用量子計算機解決實際問題。“‘運用+反饋’的過程會幫助研究人員發現當前量子計算機技術中存在的問題并不斷改進，從而形成良好的發展循環生態。”

郭光燦告訴記者，如果能夠運用量子計算機來作為解決實際問題的工具，那么整個行業的發展循環速度就會加快。

苦盡甘來：中國量子計算發展進入百花齊放階段

科研的路，是一條漫長而偉大的路，也是一條充滿了艱苦和孤獨的路。

量子計算機的研發，除科研人員的耐性與堅持外，也需要大量資金支持。郭光燦在采訪中講述了自己在最開始的二十年中，將“冷板凳坐熱”的故事。

“量子計算機的研究是需要大量資金的，如果沒有資金支持，我們是做不出來的。但是在那個年代，大部分人沒有意識到量子計算機的重要性，而且當時我也沒有名氣，所以當時我們不僅缺少資金、沒有專家，而且不被理解、不受重視。”回憶起最初的艱難，郭光燦記憶猶新。對于科研人員來說，不被理解是最大的孤獨。

作為量子信息領域的領軍人物，早在上世紀八十年代，郭光燦就看到了量子計算機的重要性。“正因為我懂量子計算機，才更明白它的重要性，所以我才覺得我有責任講清楚，讓更多人重視它。當時我最大的煩惱并不是糾結于要不要放棄，我堅信國家一定會重視。”郭光燦繼續說，“但是那時候沒有人理解我，我也無法放棄，所以真的感到很孤獨。”

破釜沉舟，百二秦關終屬楚。

看著越來越多的年輕人投入到量子信息技術的研究中，看著國家為量子信息事業提供的資金支持日益充足，郭光燦感慨道：“現在我老了，也完成了我的使命。越來越多的年輕人都來搞量子，與量子相關的產業也多了起來，我們進入了百花齊放的階段，我的目的也達成了。”