生态决定量子计算的发展速度

本报记者 陈子帅 张蔚蓝作为全球科技大国的核心竞争领域，量子计算的受关注度日益上升。而在技术争夺之外，量子计算的产业应用同样被推至战略高度，被视为培育未来产业、构建新质生产力的重要方向之一。今年82岁的中国科学院院士郭光灿（如图）是中国量子技术的开拓者和奠基人，他近日接受《环球时报》记者采访时直言，量子计算将会如当初所预言的那样，成为人类社会发展中不可替代的新工具和新能量。那么，量子计算究竟能够如何重构人类的生活，当前我国又该如何推进量子计算发展？近5至10年量子计算发展迅猛“量子计算机是国力的象征，有了量子计算机，无论是国防实力还是国民经济发展都会发生翻天覆地的变化。”在采访开始，郭光灿就和《环球时报》记者强调了量子计算的重要性。然而，近年来，国际量子计算封锁现象日益突出，如英法等国对相关技术和设备实行出口管制，美国商务部今年5月将37家中国实体列入贸易限制清单，其中有22个实体与量子计算有关。郭光灿表示，美国早已带领西方国家围堵中国，担心中国在量子信息领域尤其是量子计算机上超越自己，想方设法地阻碍我国获得各类信息和元器件，“这的确给我国量子计算产业发展带来影响，但美国‘卡’不住我们。”“我们早前已经预测到美国会实施技术封锁，一开始在布局时就着眼于国产化替代。”据郭光灿介绍，其团队研发的最新自主超导量子计算机“本源悟空”80%零部件是国产，其中也包括了最关键的器件。他说，在基础材料和器件方面扎根布局，确保我国量子信息技术发展不受影响，有能力实现完全自主可控。郭光灿还提到，近5—10年量子计算发展迅猛，中国是全世界量子信息技术发展最快和最好的国家之一，位列第一梯队，与美国存在一定距离，不过距离并不大。而着眼于未来发展，“量子计算的人才要靠自己培养”，中国人能够在自己的土地上培养“国产”科技人才，“只要我们把学术氛围搞好，予以足够支持，年轻人肯定能成长得很快。”应用生态为什么重要？美国的一项研究表明，量子计算机运行6秒完成的计算任务，世界最快电子计算机需运行47年。郭光灿告诉《环球时报》记者，在计算能力上，量子计算机和电子计算机之比，相当于电子计算机与算盘之比。“过去我们从算盘时代跨越到电子计算时代，手机电脑带给人类的帮助人人都能清楚，接下来如果我们可以从电子计算时代再进入量子计算时代，那么又将迎来天翻地覆的变化。”根据相关报告，至2023年10月，全球29个国家和地区制定和发布了量子信息领域的发展战略规划或法案，公开信息不完全统计投资总额超过280亿美元。《环球时报》记者关注到，当前G7国家已全部布局量子计算机赛道。根据公开报道，美国IBM公司首席执行官日前透露，IBM已经建造了70多台量子计算机，并在全球范围内部署。郭光灿说，国外的巨头公司正在尝试引用量子计算来解决本领域的关键问题，“先进企业敢于尝试应用，这个市场也就出现了，它们在应用的过程中将问题反馈给IBM，IBM立即针对用户需求改造性能，这样一种循环就是生态。”而国内目前还没有建立量子计算产业应用的生态，用户没有将目光放得长远，大多都在等待通用机问世时再购买使用，“敢于尝试使用先进的量子计算机解决所在领域问题，用交叉的方式探索更好的生产力，国内这种勇气和做法相对较少。”他呼吁战略企业家们进行探索尝试：“生态决定量子计算的发展速度。如果不开展应用，永远处于缓慢发展阶段，那我们与美国的差距将越来越大。”《环球时报》记者关注到，有学者表示，目前国内量子技术相关产业刚起步，面临产业规模小、落地技术壁垒高、人才短缺、商业模式不成熟等诸多困难，培育壮大自主的量子产业生态圈至关重要。郭光灿建议，企业目前可以通过云平台尝试量子计算应用。例如，每个地区建立一个量子计算中心，各行业需要计算什么问题，可以与他们一起讨论如何解决。《环球时报》记者关注到，国内一些城市已经开始试点布局量子计算产业，如合肥市政府工作报告提出，要进一步加快建设量子信息未来产业科技园。将量子计算机先作为一种“小商品”试用量子计算究竟能够在哪些领域发挥本领？有分析称，量子计算最擅长的领域是人工智能、网络安全加密、金融建模、天气预报和化学分子建模等。郭光灿介绍说，量子计算机的用途非常广泛，生物制药、金融、气象等领域都能得到较好应用。但他也提到，量子计算还不会直接影响到每个人的生活，电脑和手机基本上能满足老百姓的日常生活需求。量子计算机最重要的特点并非替代电子计算机，而是与其兼容，当电子计算机完成一道题目速度很慢时，我可以使用量子替代它，加快进度。“量子计算机将人类的算力提高到了一个新的水平。大部分人的生活与量子计算没有直接关系，但有间接关系，如使用量子计算加速新药研发制造，这关系到老百姓身体健康。”郭光灿对《环球时报》记者说，量子计算不能只追求发表好文章，还要关注它的真实应用，解决一些具体问题。“谁的量子计算能力强，最终比拼的还是谁能够率先将其投入到真实应用中，以此解决国民经济的重要问题。”“量子计算机无论采取何种技术路线或体系，只要它能够作为一种‘小商品’来试用，那么就应该推动它们尽快走向市场，为用户提供试点服务。”郭光灿介绍说，今年1月，我国第三代自主超导量子计算机“本源悟空”上线，目前全球访问量已超过1200次，完成了全球125个国家用户下达的25万个量子计算任务。这是我国首次长时间、大规模稳定向全球提供自主量子算力服务。与此同时，也要在量子计算的基础研究上下功夫，寻找比目前更快更好的方案。郭光灿进一步说，当前量子计算亟需突破的是，减少构建一个逻辑量子比特所需的物理量子比特数量，希望国内科学家能更多关注这方面的突破。“我们不能等待国外的成果，跟随别人的步伐一定落后，必须有自己的原创思想。抓住核心问题再想出自己的原创想法，然后实现。想要超越一定要走这条路，而不是跟随别人的意见，这种竞争迟早会被淘汰。”值得关注的是，随着近年量子计算原型机研制、软件研发、应用探索的发展，量子计算领域的产业链已初具雏形。中国信通院统计显示，全球量子计算相关企业数量已超250家，欧美企业聚集度最高，产业链各环节参与者逐步增多。▲