本文转自:天目新闻从一个超导量子比特|量子计算产业化应用怎样突破临界?听院士们共探如何抢占国际制高点

本文转自:天目新闻
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从一个超导量子比特 , 到20个超导量子比特纠缠 , 量子计算的研究脚步一直在向前迈进 。 不过 , 如何真正让普通人理解量子 , 并把它带到实际生活之中?如何能够跨越量子技术到量子产业的需求鸿沟?在8月25日举行的“量见未来”量子开发者大会上 , 潘建伟、薛其坤、俞大鹏等中科院院士们谈了各自的看法 , 并共探量子计算未来发展 。
院士们认为 , 当今世界正处于第二次量子革命浪潮中 , 量子计算技术的蓬勃发展使得计算能力呈现指数级提升 , 在人工智能、化工医药、材料模拟、教育科研、金融科技和密码安全等领域展现出独特优势 , 能够解决经典计算机无法处理的难题 。 以信息安全为例 , 量子应用仅需1秒就能破译RSA公钥密码系统 , 而经典计算机则需要10万年以上 。
量子计算未来应用潜力巨大 , 因此成为当今主要科技大国重点抢占的战略技术高地 。 数据显示 , 到2031年 , 全球量子计算直接相关的产业规模将达到8000亿元 。 院士们表示 , 各方要共建可持续的量子生态发展环境 , 推动量子计算产业化进程 。
据潘建伟院士介绍 , 对于量子计算的发展 , 当前学术界把它分为三个发展阶段:第一阶段的目标是实现量子计算优越性 , 即量子计算机对特定问题的计算能力超越超级计算机 , 这一目标已经有美国、中国和加拿大先后达到;第二阶段的目标是实现专用的量子模拟机 , 可以应用于组合优化量子化学、机器学习等特定问题 , 来指导材料设计、药物开发等 , 达到这一阶段 , 按照目前的估计还需要5到10年 , 是当前学术界主要的研究任务;第三阶段是在实现量子纠错的基础上 , 构建可编程通用量子计算机 。 由于技术上的难度 , 何时实现通用量子计算机尚未明确 , 学术界一般认为还需要15年至20年 , 甚至更长的时间 。
“可以看出 , 量子计算距离实用化和产业化还有很长的路要走 。 这一过程中 , 需要政产学研用各个方面的积极参与和密切配合 。 ”潘建伟说 , 事实上在欧美国家 , 企业已经成为量子计算研发的主要力量 , 谷歌、IBM、微软、英特尔、霍尼韦尔等国际科技巨头企业都投入资金开始这方面的研究 。 “我们很高兴地看到 , 近年来我国企业对量子计算的关注和投入也在不断增加 , 对我国量子计算的发展形成了巨大的推动 。 ”
薛其坤:实用化量子计算机研发难度超过登月工程
南方科技大学校长薛其坤院士表示 , 当前正处在第二次量子技术革命的前夜 , 正处在一个从量子力学规律的被动发现发展技术 , 转向通过量子体系的主动设计与操控来发展技术的关键时期 。 第二次量子技术主要包括量子计算、量子通讯和量子精密测量等三大领域 , 它们分别基于对量子态的处理、传输和探测鉴于其在国防、金融、大数据、生物制药等领域的巨大潜在应用价值 , 主要世界科技强国和高科技公司都高度重视量子科技领域 。
“实用化量子计算机的研发是一个复杂而系统的工程 , 其难度超过登月工程 。 ”薛其坤称 , 量子计算机的研发需要不同单位、不同学科的交叉融合 , 当前量子科技的发展正逐步面向产业化的关键时期 , 这就需要一个良好的量子发展生态来维持、保障和促进量子计算产学研深度融合和协同创新 , 从而提高基础研究向实用化和工程化转化的速度和效率 。
他表示 , 某种意义上讲 , 量子计算机的竞争归根到底是发展生态的竞争 , 量子生态的长远发展起关键作用的是量子科技工作者和量子开发者 。 “只有加强两者在多学科的交叉融合和多技术领域的集成创新 , 打造良好的量子生态 , 形成体系化能力 , 才能提高我国量子科技的硬实力和竞争力 。 ”