中新社合肥10月12日電 題：中國量子計算因何在合肥集聚？

　　——專訪中國科學(xué)院院士郭光燦，中國科學(xué)院量子信息重點實驗室副主任、中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)教授郭國平

　　中新社記者 張俊 吳蘭

　　第二屆CCF量子計算大會暨量子計算產(chǎn)業(yè)峰會日前在安徽合肥舉行，近千名量子計算人才齊聚合肥。中國量子計算因何在合肥集聚？量子計算會對人類社會產(chǎn)生哪些革命性變革？圍繞以上話題，中國科學(xué)院院士郭光燦，中國科學(xué)院量子信息重點實驗室副主任、中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)教授郭國平，近日接受中新社“東西問”獨家專訪。

　　現(xiàn)將訪談實錄摘要如下：

　　中新社記者：當前，國際上針對量子計算的學(xué)術(shù)研究和產(chǎn)業(yè)應(yīng)用正處于高速發(fā)展階段，世界各國爭相布局量子計算機。量子計算會對人類社會產(chǎn)生哪些革命性的影響？

　　郭光燦：我從20世紀80年代初期開始致力于量子光學(xué)研究，90年代擴展到剛剛萌芽的量子信息領(lǐng)域。量子信息的誕生標志著人類社會將從經(jīng)典技術(shù)邁向量子技術(shù)新時代，俗稱第二次量子革命。

　　在第一次量子革命中，人類基于量子力學(xué)原理，研制出計算機、互聯(lián)網(wǎng)等，促成人類社會半個世紀的繁榮昌盛。現(xiàn)代的信息技術(shù)就是源于量子力學(xué)的經(jīng)典技術(shù)；第二次量子革命將為人類開拓基于量子力學(xué)的量子計算技術(shù)，它的性能突破了經(jīng)典技術(shù)的物理極限，將信息技術(shù)推進到新的發(fā)展階段，必將促使人類社會發(fā)生翻天覆地的變化。

　　量子計算的最大優(yōu)越性就是快，在處理某些特定問題時擁有極高的計算速度，遠超經(jīng)典超級計算機。量子計算最有可能率先在金融服務(wù)領(lǐng)域展露風(fēng)采，比如投資組合優(yōu)化、風(fēng)險分析等已被證明具備顯著優(yōu)勢。同樣在生物化學(xué)領(lǐng)域，高效的量子化學(xué)模擬將在生物制藥、新材料與能源、化工等領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。此外，得益于并行數(shù)據(jù)處理的特性以及量子態(tài)龐大的信息存儲空間，量子計算在大數(shù)據(jù)、人工智能等領(lǐng)域也將成為發(fā)展的關(guān)鍵。

　　中新社記者：合肥量子計算從基礎(chǔ)研究到產(chǎn)業(yè)發(fā)展經(jīng)歷了怎樣的過程？

　　郭光燦：結(jié)合我個人經(jīng)歷看，有四個時間點。二十多年前，國際上量子計算剛萌芽，在學(xué)校(中國科學(xué)技術(shù)大學(xué))一間編號為“8013”的閑置教室里，我的學(xué)生郭國平和其他同學(xué)一起組成的6人小組，開始了探索如何在現(xiàn)實中造出中國的量子計算機，算是合肥量子計算基礎(chǔ)研究的第一步。

　　而后，為了適應(yīng)量子計算技術(shù)的科學(xué)研究與工程技術(shù)并重的前沿趨勢，2017年，在沒有企業(yè)愿意投入、合作開發(fā)量子計算機的情況下，我和郭國平帶著實驗室的學(xué)生們，創(chuàng)立了本源量子。我們希望在量子計算上，將自己的研究成果真正變成產(chǎn)品，而不只是在實驗室、故事本、論文集里面。逢山開路，遇水架橋。量子芯片、量子計算測控一體機、量子操作系統(tǒng)、量子軟件、量子計算云平臺……我們一步一個腳印，向前推進。

　　直到2020年9月，本源量子在合肥公開宣布上線了搭載6比特超導(dǎo)量子處理器的量子計算云平臺。當時這個平臺還沒辦法解決大的問題、談不上有多大用處，但它是基于按照量子力學(xué)規(guī)律運行的量子處理器開發(fā)，是地地道道的量子器件。通過建立云平臺，就可以滿足人們對量子計算“嘗嘗鮮”的需要——這是很初步但很重要的一步。

　　2021年，本源量子向用戶交付了一臺量子計算機。量子計算機從基礎(chǔ)研究到產(chǎn)業(yè)應(yīng)用才一步步投映到現(xiàn)實。隨后陸續(xù)推出金融、通信等方面的量子計算應(yīng)用。

　　中新社記者：近年來，合肥聚焦量子科技方向，建設(shè)量子信息未來產(chǎn)業(yè)科技園，延伸發(fā)展“量子+”跨界融合產(chǎn)業(yè)方向，打造全球量子科技創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)發(fā)展“試驗田”。在合肥誕生了哪些量子計算研究和產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域的先進成果？

　　郭光燦：合肥是中國最早對量子科技發(fā)展進行戰(zhàn)略謀劃和系統(tǒng)布局的省會城市，是中國唯一一個同時擁有自主量子計算機整機硬件和操作軟件系統(tǒng)的城市，是中國唯一具備量子計算機芯片生產(chǎn)線的省會城市。

　　以2003年第一個量子計算研究小組成立為標志，合肥量子計算走過了20年發(fā)展歷程，從全球落后水平到2021年交付使用第一臺量子計算機。

　　2022年，合肥發(fā)布中國首個量子計算機和超級計算機協(xié)同運算方案，可實現(xiàn)量子計算和超級計算機的高效協(xié)同，從而在大幅節(jié)約資源的情況下，雙向發(fā)揮量子計算機和超級計算機各自優(yōu)勢。

　　2023年，合肥企業(yè)與全球用戶最多通信運營商首次探索量子算法應(yīng)用，合肥量子算力首次被金融機構(gòu)用于反欺詐和反洗錢，合肥企業(yè)與上海超算中心聯(lián)合建立首個長三角量超協(xié)同創(chuàng)新中心。

　　同年，中國首例基于通用量子計算機真機的通信網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化算法在合肥驗證成功。

　　中新社記者：“量超融合”的未來發(fā)展趨勢是怎樣的？

　　郭國平：量子計算機和超級計算機的協(xié)同工作被稱為“量超融合”。引入量子計算這種新的計算范式可以為計算問題的求解提供新的解決方案和思路。例如，量子計算可以用于優(yōu)化問題求解、模擬物理系統(tǒng)、加密等領(lǐng)域，這些領(lǐng)域傳統(tǒng)計算機無法有效地處理。

郭光燦院士介紹合肥“本源量子”成功研制的中國首款完全自主知識產(chǎn)權(quán)的量子計算機控制系統(tǒng)。視覺中國供圖

　　隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，一些行業(yè)內(nèi)求解高復(fù)雜度、大數(shù)據(jù)量問題的需求愈發(fā)顯著，這些復(fù)雜問題的求解通常會帶來巨大的計算資源花費，對現(xiàn)有的超算計算效率提出了更高要求，量超融合可以實現(xiàn)量子經(jīng)典算力互補。量子計算可加速復(fù)雜問題中的關(guān)鍵步驟，減少復(fù)雜問題的求解時間，協(xié)同超算提高復(fù)雜問題求解的效率。

　　中新社記者：量子計算全球開發(fā)者平臺去年在合肥正式上線。量子計算發(fā)展需要全世界研究者的共同努力，其有哪些國際合作交流空間？

　　郭國平：量子計算就像一個山洞，我們不知道里面有沒有寶藏，但一定要有勇氣沖進去，看看它到底長什么樣。目前所做的研究不過是剛剛敲開量子科技的大門，在諸多物理體系的技術(shù)突破上仍充滿荊棘，本質(zhì)上更像一場馬拉松。

　　量子計算其實也是面向整個人類社會的技術(shù)，對社會的變革性不言而喻。全世界的研究機構(gòu)可以共同開展關(guān)于量子計算的研究項目，共享資源和技術(shù)，互相借鑒經(jīng)驗和發(fā)現(xiàn)。

　　現(xiàn)在，國外不同國家的實驗室、企業(yè)、研究機構(gòu)已經(jīng)有共同合作開展量子計算實驗的，他們通過分享設(shè)備、資源和技術(shù)，在硬件、軟件、算法等多個方面投入資源和人力，聯(lián)合研究和開發(fā)量子計算的關(guān)鍵技術(shù)和應(yīng)用，來加快量子計算技術(shù)進展。(完)

　　受訪者簡介：

　　郭光燦，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)教授、博士生導(dǎo)師、中國科學(xué)院院士、第三世界科學(xué)院院士，中國科學(xué)院量子信息重點實驗室主任。主要從事量子光學(xué)、量子密碼、量子通信和量子計算的理論和實驗研究，任國家科技部973項目“量子通信與量子信息技術(shù)”首席科學(xué)家，中國量子光學(xué)和量子信息開創(chuàng)者和奠基人。

　　郭國平，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)教授、博士生導(dǎo)師、中國科學(xué)院量子信息重點實驗室副主任，長期從事半導(dǎo)體量子計算相關(guān)研究，任國家重點基礎(chǔ)研究發(fā)展計劃項目A類(超級973)首席科學(xué)家。