生態決定量子計算的發展速度

本報記者 陳子帥 張蔚藍作爲全球科技大國的核心競爭領域，量子計算的受關注度日益上升。而在技術爭奪之外，量子計算的產業應用同樣被推至戰略高度，被視爲培育未來產業、構建新質生產力的重要方向之一。今年82歲的中國科學院院士郭光燦（如圖）是中國量子技術的開拓者和奠基人，他近日接受《環球時報》記者採訪時直言，量子計算將會如當初所預言的那樣，成爲人類社會發展中不可替代的新工具和新能量。那麼，量子計算究竟能夠如何重構人類的生活，當前我國又該如何推進量子計算髮展？近5至10年量子計算髮展迅猛“量子計算機是國力的象徵，有了量子計算機，無論是國防實力還是國民經濟發展都會發生翻天覆地的變化。”在採訪開始，郭光燦就和《環球時報》記者強調了量子計算的重要性。然而，近年來，國際量子計算封鎖現象日益突出，如英法等國對相關技術和設備實行出口管制，美國商務部今年5月將37家中國實體列入貿易限制清單，其中有22個實體與量子計算有關。郭光燦表示，美國早已帶領西方國家圍堵中國，擔心中國在量子信息領域尤其是量子計算機上超越自己，想方設法地阻礙我國獲得各類信息和元器件，“這的確給我國量子計算產業發展帶來影響，但美國‘卡’不住我們。”“我們早前已經預測到美國會實施技術封鎖，一開始在佈局時就着眼於國產化替代。”據郭光燦介紹，其團隊研發的最新自主超導量子計算機“本源悟空”80%零部件是國產，其中也包括了最關鍵的器件。他說，在基礎材料和器件方面紮根佈局，確保我國量子信息技術發展不受影響，有能力實現完全自主可控。郭光燦還提到，近5—10年量子計算髮展迅猛，中國是全世界量子信息技術發展最快和最好的國家之一，位列第一梯隊，與美國存在一定距離，不過距離並不大。而着眼於未來發展，“量子計算的人才要靠自己培養”，中國人能夠在自己的土地上培養“國產”科技人才，“只要我們把學術氛圍搞好，予以足夠支持，年輕人肯定能成長得很快。”應用生態爲什麼重要？美國的一項研究表明，量子計算機運行6秒完成的計算任務，世界最快電子計算機需運行47年。郭光燦告訴《環球時報》記者，在計算能力上，量子計算機和電子計算機之比，相當於電子計算機與算盤之比。“過去我們從算盤時代跨越到電子計算時代，手機電腦帶給人類的幫助人人都能清楚，接下來如果我們可以從電子計算時代再進入量子計算時代，那麼又將迎來天翻地覆的變化。”根據相關報告，至2023年10月，全球29個國家和地區制定和發佈了量子信息領域的發展戰略規劃或法案，公開信息不完全統計投資總額超過280億美元。《環球時報》記者關注到，當前G7國家已全部佈局量子計算機賽道。根據公開報道，美國IBM公司首席執行官日前透露，IBM已經建造了70多臺量子計算機，並在全球範圍內部署。郭光燦說，國外的巨頭公司正在嘗試引用量子計算來解決本領域的關鍵問題，“先進企業敢於嘗試應用，這個市場也就出現了，它們在應用的過程中將問題反饋給IBM，IBM立即針對用戶需求改造性能，這樣一種循環就是生態。”而國內目前還沒有建立量子計算產業應用的生態，用戶沒有將目光放得長遠，大多都在等待通用機問世時再購買使用，“敢於嘗試使用先進的量子計算機解決所在領域問題，用交叉的方式探索更好的生產力，國內這種勇氣和做法相對較少。”他呼籲戰略企業家們進行探索嘗試：“生態決定量子計算的發展速度。如果不開展應用，永遠處於緩慢發展階段，那我們與美國的差距將越來越大。”《環球時報》記者關注到，有學者表示，目前國內量子技術相關產業剛起步，面臨產業規模小、落地技術壁壘高、人才短缺、商業模式不成熟等諸多困難，培育壯大自主的量子產業生態圈至關重要。郭光燦建議，企業目前可以通過雲平臺嘗試量子計算應用。例如，每個地區建立一個量子計算中心，各行業需要計算什麼問題，可以與他們一起討論如何解決。《環球時報》記者關注到，國內一些城市已經開始試點佈局量子計算產業，如合肥市政府工作報告提出，要進一步加快建設量子信息未來產業科技園。將量子計算機先作爲一種“小商品”試用量子計算究竟能夠在哪些領域發揮本領？有分析稱，量子計算最擅長的領域是人工智能、網絡安全加密、金融建模、天氣預報和化學分子建模等。郭光燦介紹說，量子計算機的用途非常廣泛，生物製藥、金融、氣象等領域都能得到較好應用。但他也提到，量子計算還不會直接影響到每個人的生活，電腦和手機基本上能滿足老百姓的日常生活需求。量子計算機最重要的特點並非替代電子計算機，而是與其兼容，當電子計算機完成一道題目速度很慢時，我可以使用量子替代它，加快進度。“量子計算機將人類的算力提高到了一個新的水平。大部分人的生活與量子計算沒有直接關係，但有間接關係，如使用量子計算加速新藥研發製造，這關係到老百姓身體健康。”郭光燦對《環球時報》記者說，量子計算不能只追求發表好文章，還要關注它的真實應用，解決一些具體問題。“誰的量子計算能力強，最終比拼的還是誰能夠率先將其投入到真實應用中，以此解決國民經濟的重要問題。”“量子計算機無論採取何種技術路線或體系，只要它能夠作爲一種‘小商品’來試用，那麼就應該推動它們儘快走向市場，爲用戶提供試點服務。”郭光燦介紹說，今年1月，我國第三代自主超導量子計算機“本源悟空”上線，目前全球訪問量已超過1200次，完成了全球125個國家用戶下達的25萬個量子計算任務。這是我國首次長時間、大規模穩定向全球提供自主量子算力服務。與此同時，也要在量子計算的基礎研究上下功夫，尋找比目前更快更好的方案。郭光燦進一步說，當前量子計算亟需突破的是，減少構建一個邏輯量子比特所需的物理量子比特數量，希望國內科學家能更多關注這方面的突破。“我們不能等待國外的成果，跟隨別人的步伐一定落後，必須有自己的原創思想。抓住核心問題再想出自己的原創想法，然後實現。想要超越一定要走這條路，而不是跟隨別人的意見，這種競爭遲早會被淘汰。”值得關注的是，隨着近年量子計算原型機研製、軟件研發、應用探索的發展，量子計算領域的產業鏈已初具雛形。中國信通院統計顯示，全球量子計算相關企業數量已超250家，歐美企業聚集度最高，產業鏈各環節參與者逐步增多。▲