中新社合肥10月12日電 題：中國(guó)量子計(jì)算因何在合肥集聚？

　　——專訪中國(guó)科學(xué)院院士郭光燦，中國(guó)科學(xué)院量子信息重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室副主任、中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)教授郭國(guó)平

　　中新社記者 張俊 吳蘭

　　第二屆CCF量子計(jì)算大會(huì)暨量子計(jì)算產(chǎn)業(yè)峰會(huì)日前在安徽合肥舉行，近千名量子計(jì)算人才齊聚合肥。中國(guó)量子計(jì)算因何在合肥集聚？量子計(jì)算會(huì)對(duì)人類社會(huì)產(chǎn)生哪些革命性變革？圍繞以上話題，中國(guó)科學(xué)院院士郭光燦，中國(guó)科學(xué)院量子信息重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室副主任、中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)教授郭國(guó)平，近日接受中新社“東西問”獨(dú)家專訪。

　　現(xiàn)將訪談實(shí)錄摘要如下：

　　中新社記者：當(dāng)前，國(guó)際上針對(duì)量子計(jì)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(guó)爭(zhēng)相布局量子計(jì)算機(jī)。量子計(jì)算會(huì)對(duì)人類社會(huì)產(chǎn)生哪些革命性的影響？

　　郭光燦：我從20世紀(jì)80年代初期開始致力于量子光學(xué)研究，90年代擴(kuò)展到剛剛萌芽的量子信息領(lǐng)域。量子信息的誕生標(biāo)志著人類社會(huì)將從經(jīng)典技術(shù)邁向量子技術(shù)新時(shí)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(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)等，促成人類社會(huì)半個(gè)世紀(jì)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(jì)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(jìn)到新的發(fā)展階段，必將促使人類社會(huì)發(fā)生翻天覆地的變化。

　　量子計(jì)算的最大優(yōu)越性就是快，在處理某些特定問題時(shí)擁有極高的計(jì)算速度，遠(yuǎn)超經(jīng)典超級(jí)計(jì)算機(jī)。量子計(jì)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(xiǎn)分析等已被證明具備顯著優(yōu)勢(shì)。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(chǔ)空間，量子計(jì)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(jì)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(gè)人經(jīng)歷看，有四個(gè)時(shí)間點(diǎn)。二十多年前，國(guó)際上量子計(jì)算剛萌芽，在學(xué)校(中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué))一間編號(hào)為“8013”的閑置教室里，我的學(xué)生郭國(guó)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(shí)中造出中國(guó)的量子計(jì)算機(jī)，算是合肥量子計(jì)算基礎(chǔ)研究的第一步。

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

　　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(jì)算云平臺(tái)。當(dāng)時(shí)這個(gè)平臺(tái)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(yùn)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(tái)，就可以滿足人們對(duì)量子計(jì)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(tái)量子計(jì)算機(jī)。量子計(jì)算機(jī)從基礎(chǔ)研究到產(chǎn)業(yè)應(yīng)用才一步步投映到現(xiàn)實(shí)。隨后陸續(xù)推出金融、通信等方面的量子計(jì)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(yàn)田”。在合肥誕生了哪些量子計(jì)算研究和產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域的先進(jìn)成果？

　　郭光燦：合肥是中國(guó)最早對(duì)量子科技發(fā)展進(jìn)行戰(zhàn)略謀劃和系統(tǒng)布局的省會(huì)城市，是中國(guó)唯一一個(gè)同時(shí)擁有自主量子計(jì)算機(jī)整機(jī)硬件和操作軟件系統(tǒng)的城市，是中國(guó)唯一具備量子計(jì)算機(jī)芯片生產(chǎn)線的省會(huì)城市。

　　以2003年第一個(gè)量子計(jì)算研究小組成立為標(biāo)志，合肥量子計(jì)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(tái)量子計(jì)算機(jī)。

　　2022年，合肥發(fā)布中國(guó)首個(gè)量子計(jì)算機(jī)和超級(jí)計(jì)算機(jī)協(xié)同運(yùn)算方案，可實(shí)現(xiàn)量子計(jì)算和超級(jí)計(jì)算機(jī)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(jì)算機(jī)和超級(jí)計(jì)算機(jī)各自優(yōu)勢(shì)。

　　2023年，合肥企業(yè)與全球用戶最多通信運(yùn)營(yíng)商首次探索量子算法應(yīng)用，合肥量子算力首次被金融機(jī)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(gè)長(zhǎng)三角量超協(xié)同創(chuàng)新中心。

　　同年，中國(guó)首例基于通用量子計(jì)算機(jī)真機(jī)的通信網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化算法在合肥驗(yàn)證成功。

　　中新社記者：“量超融合”的未來發(fā)展趨勢(shì)是怎樣的？

　　郭國(guó)平：量子計(jì)算機(jī)和超級(jí)計(jì)算機(jī)的協(xié)同工作被稱為“量超融合”。引入量子計(jì)算這種新的計(jì)算范式可以為計(jì)算問題的求解提供新的解決方案和思路。例如，量子計(jì)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(jì)算機(jī)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(guó)首款完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的量子計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)。視覺中國(guó)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(huì)帶來巨大的計(jì)算資源花費(fèi)，對(duì)現(xiàn)有的超算計(jì)算效率提出了更高要求，量超融合可以實(shí)現(xiàn)量子經(jīng)典算力互補(bǔ)。量子計(jì)算可加速?gòu)?fù)雜問題中的關(guān)鍵步驟，減少?gòu)?fù)雜問題的求解時(shí)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(jì)算全球開發(fā)者平臺(tái)去年在合肥正式上線。量子計(jì)算發(fā)展需要全世界研究者的共同努力，其有哪些國(guó)際合作交流空間？

　　郭國(guó)平：量子計(jì)算就像一個(gè)山洞，我們不知道里面有沒有寶藏，但一定要有勇氣沖進(jìn)去，看看它到底長(zhǎng)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(chǎng)馬拉松。

　　量子計(jì)算其實(shí)也是面向整個(gè)人類社會(huì)的技術(shù)，對(duì)社會(huì)的變革性不言而喻。全世界的研究機(jī)構(gòu)可以共同開展關(guān)于量子計(jì)算的研究項(xiàng)目，共享資源和技術(shù)，互相借鑒經(jīng)驗(yàn)和發(fā)現(xiàn)。

　　現(xiàn)在，國(guó)外不同國(guó)家的實(shí)驗(yàn)室、企業(yè)、研究機(jī)構(gòu)已經(jīng)有共同合作開展量子計(jì)算實(shí)驗(yàn)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(gè)方面投入資源和人力，聯(lián)合研究和開發(fā)量子計(jì)算的關(guān)鍵技術(shù)和應(yīng)用，來加快量子計(jì)算技術(shù)進(jìn)展。(完)

　　受訪者簡(jiǎn)介：

　　郭光燦，中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)教授、博士生導(dǎo)師、中國(guó)科學(xué)院院士、第三世界科學(xué)院院士，中國(guó)科學(xué)院量子信息重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任。主要從事量子光學(xué)、量子密碼、量子通信和量子計(jì)算的理論和實(shí)驗(yàn)研究，任國(guó)家科技部973項(xiàng)目“量子通信與量子信息技術(shù)”首席科學(xué)家，中國(guó)量子光學(xué)和量子信息開創(chuàng)者和奠基人。

　　郭國(guó)平，中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)教授、博士生導(dǎo)師、中國(guó)科學(xué)院量子信息重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室副主任，長(zhǎng)期從事半導(dǎo)體量子計(jì)算相關(guān)研究，任國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃項(xiàng)目A類(超級(jí)973)首席科學(xué)家。