隨著人工智能的飛速發(fā)展，世界再一次看到算力的重要性。

從信息革命開始，計(jì)算逐漸成為人類最重要的能力之一。從上世紀(jì)80年代費(fèi)曼提出將量子力學(xué)原理用于計(jì)算開始，量子計(jì)算就如人工智能一樣，成為人類的科技?jí)粝胫弧?/p>

我國(guó)早早重視并投入量子技術(shù)這一未來(lái)戰(zhàn)略性尖端產(chǎn)業(yè)。今年政府工作報(bào)告兩次提到量子技術(shù)：人工智能、量子技術(shù)等前沿領(lǐng)域創(chuàng)新成果不斷涌現(xiàn);制定未來(lái)產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃，開辟量子技術(shù)、生命科學(xué)等新賽道，創(chuàng)建一批未來(lái)產(chǎn)業(yè)先導(dǎo)區(qū)。

“十四五”規(guī)劃和“2035年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要”明確提出，要瞄準(zhǔn)量子信息等前沿領(lǐng)域，實(shí)施一批具有前瞻性、戰(zhàn)略性的國(guó)家重大科技項(xiàng)目。

▲全國(guó)人大代表、中國(guó)科學(xué)院量子信息重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室副主任郭國(guó)平

量子計(jì)算是最關(guān)鍵的量子技術(shù)之一。今年全國(guó)兩會(huì)，全國(guó)人大代表、中國(guó)科學(xué)院量子信息重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室副主任郭國(guó)平帶來(lái)了一系列關(guān)于發(fā)展量子計(jì)算的建議。2017年，他與團(tuán)隊(duì)創(chuàng)立了科研轉(zhuǎn)化公司“本源量子”，開發(fā)國(guó)產(chǎn)自主量子計(jì)算機(jī)。這與他對(duì)發(fā)展量子計(jì)算的思考同步進(jìn)行。全國(guó)兩會(huì)期間，紅星新聞專訪郭國(guó)平，他聚焦量子計(jì)算等話題分享了他的思考。

回應(yīng)“第二次量子革命進(jìn)程”：

未來(lái)十年將是重要階段

紅星新聞：目前量子計(jì)算還無(wú)法實(shí)現(xiàn)通用能力，現(xiàn)在的量子計(jì)算能完成什么實(shí)用任務(wù)?

郭國(guó)平：當(dāng)前，全球量子計(jì)算已經(jīng)在一些高算力需求行業(yè)得到試點(diǎn)性應(yīng)用，我舉兩個(gè)應(yīng)用我們本源量子中國(guó)自主可控量子算力的案例。

量子計(jì)算+醫(yī)療數(shù)據(jù)。比如，乳腺癌傳統(tǒng)診斷方法往往存在耗時(shí)長(zhǎng)、精度不高等問題。相比傳統(tǒng)方法，量子算力在特定情況下能夠以指數(shù)級(jí)別提高數(shù)據(jù)處理速度，有助于實(shí)現(xiàn)對(duì)鉬靶圖像更精確、更高效的解析和判斷。我們和蚌埠醫(yī)學(xué)院就有這樣的合作成果。

量子計(jì)算+移動(dòng)通信。6G將面臨更大規(guī)模業(yè)務(wù)優(yōu)化、更大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化、更大規(guī)模信號(hào)處理和機(jī)器學(xué)習(xí)大模型訓(xùn)練等計(jì)算難題，經(jīng)典計(jì)算與算法面臨著巨大壓力。本源量子已經(jīng)和中國(guó)移動(dòng)合作，去年7月，針對(duì)5G現(xiàn)網(wǎng)中基站大規(guī)模天線參數(shù)的優(yōu)化問題，我們成功實(shí)現(xiàn)全國(guó)首例基于量子計(jì)算機(jī)真機(jī)的通信網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化算法驗(yàn)證，初步結(jié)果滿足預(yù)期要求。

▲資料圖

紅星新聞：麥肯錫預(yù)計(jì)，在2040年之前，能大規(guī)模運(yùn)行的量子計(jì)算機(jī)可能都無(wú)法實(shí)現(xiàn)。你認(rèn)為第二次量子革命進(jìn)展如何?

郭國(guó)平：近來(lái)，以量子計(jì)算為代表的第二次量子革命正在興起。未來(lái)十年將是量子計(jì)算技術(shù)進(jìn)步、商用水平提升、產(chǎn)業(yè)合作格局進(jìn)一步完善的重要階段。量子計(jì)算構(gòu)建起的新一代計(jì)算體系，在處理海量數(shù)據(jù)并行運(yùn)算，以及模擬原子、分子演進(jìn)方面具有得天獨(dú)厚的優(yōu)越性。從模擬復(fù)雜的物理系統(tǒng)到優(yōu)化大規(guī)模的組合問題，從加速藥物研發(fā)到提升信息安全，量子計(jì)算基于其強(qiáng)大的并行性和疊加性，有望為當(dāng)前智能制造、金融分析、新材料研發(fā)、生物醫(yī)療、物聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域的商業(yè)格局帶來(lái)革命性轉(zhuǎn)變。

不過，量子計(jì)算距離實(shí)用化和產(chǎn)業(yè)化還有很長(zhǎng)的路要走，從理論到實(shí)際應(yīng)用，說(shuō)起來(lái)簡(jiǎn)單，但要真正實(shí)現(xiàn)，中間需要跨越重重阻礙。

回應(yīng)“買卡熱”：

“三算融合”或是未來(lái)算力終極形態(tài)

紅星新聞：隨著人工智能技術(shù)的突破性進(jìn)展，世界刮起“買卡熱”，這使得算力的資源稀缺性更加凸顯。你認(rèn)為未來(lái)人工智能發(fā)展的算力突破的希望是否在于量子計(jì)算，為我們帶來(lái)《流浪地球2》中的MOSS所展示的前景?

郭國(guó)平：我認(rèn)為超級(jí)計(jì)算、智能計(jì)算與量子計(jì)算“三算融合”或?qū)⑹俏磥?lái)算力的終極形態(tài)。三種算力互補(bǔ)，可以利用量子計(jì)算加速超算中的某些計(jì)算任務(wù)，從而提高超算的整體性能;可以利用智算來(lái)優(yōu)化量子計(jì)算中的算法和參數(shù)，提高量子計(jì)算的效率和準(zhǔn)確度。如果把普通計(jì)算機(jī)比喻成一把“步槍”，那么帶有人工智能的智能算力就是一門“火炮”，而量子計(jì)算機(jī)就像是一枚“導(dǎo)彈”。未來(lái)，這三種類別的算力會(huì)是協(xié)同關(guān)系，而不是相互替代的關(guān)系。

我今年就建議加快“三算融合”科研立項(xiàng)，布局中國(guó)未來(lái)算力，對(duì)“三算融合”應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)行中長(zhǎng)期戰(zhàn)略規(guī)劃、政策傾斜，加大資金投入和人才培育。當(dāng)務(wù)之急是立刻啟動(dòng)國(guó)家級(jí)“量超融合”科研立項(xiàng)，支持在我國(guó)主要超算中心立刻試點(diǎn)部署中國(guó)自主量子計(jì)算機(jī)聯(lián)機(jī)運(yùn)行 。

回應(yīng)“卡脖子”：

量子計(jì)算不能只靠幾個(gè)科學(xué)家

紅星新聞：為什么在國(guó)外，都是“大廠”做量子計(jì)算的排頭兵?

郭國(guó)平：量子計(jì)算是一條嶄新的科技賽道，也是一條艱辛的科研路，投入高、人才缺、周期長(zhǎng)。國(guó)外傳統(tǒng)科技巨頭擁有長(zhǎng)期的技術(shù)積累，不僅擁有大量的技術(shù)專家和資金，還有完善的研發(fā)體系和創(chuàng)新能力，在資源整合和產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同方面也具有優(yōu)勢(shì)，通過提前布局量子計(jì)算領(lǐng)域，可以搶占先機(jī)，在未來(lái)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中占據(jù)有利地位。

▲2023年6月16日，第九屆上交會(huì)，“天算1號(hào)”是國(guó)內(nèi)首臺(tái)模塊化離子阱量子計(jì)算工程機(jī)。 圖源/視覺中國(guó)

紅星新聞：在量子計(jì)算真正發(fā)展起來(lái)之前，包括我國(guó)在內(nèi)的各個(gè)國(guó)家就開始了提前部署，甚至歐美開始對(duì)我國(guó)“卡脖子”。在我國(guó)起步晚的情況下，你認(rèn)為我國(guó)量子計(jì)算產(chǎn)業(yè)避免“走彎路”的關(guān)鍵在于什么?

郭國(guó)平：量子信息，包括量子計(jì)算、量子通訊和量子精密測(cè)量，所有關(guān)鍵性的、原理性的概念，都不是我們提出來(lái)的。而量子計(jì)算里面的測(cè)控系統(tǒng)，包括很多外圍的東西，依然會(huì)用到傳統(tǒng)的芯片元器件，在基礎(chǔ)相對(duì)弱的情況下，會(huì)影響到量子計(jì)算本身的研發(fā)。

我們?cè)谟^念思想上，仍存在產(chǎn)學(xué)“兩張皮”的現(xiàn)象。量子計(jì)算絕對(duì)不是一個(gè)孤立的、只有幾個(gè)科學(xué)家就能干成的事情。同時(shí)，如果沒有人用的話，再好的東西也不會(huì)有生命力。當(dāng)初就是為了不讓我的團(tuán)隊(duì)停留在學(xué)校里面的單打獨(dú)斗，我們創(chuàng)辦了本源量子。

我們要抓住機(jī)遇。計(jì)算機(jī)剛出現(xiàn)的時(shí)候，國(guó)外愿意從性能低的開始試起;中國(guó)量子計(jì)算機(jī)的研發(fā)從一開始就要有構(gòu)建生態(tài)體系的意識(shí)，需要多種不同學(xué)科、不同產(chǎn)業(yè)方向的融合協(xié)作。

紅星新聞：對(duì)此你具體有哪些建議?

郭國(guó)平：我們要做的，比如在量子芯片自主化生產(chǎn)、量-超-智“三算融合”、量子金融安全、量子計(jì)算教育等方面建立中長(zhǎng)期戰(zhàn)略規(guī)劃，加強(qiáng)政策傾斜、資金投入和人才培育等。支持以企業(yè)為創(chuàng)新主體對(duì)“卡脖子”關(guān)鍵核心技術(shù)和元器件攻關(guān)，打造安全可靠的量子計(jì)算生產(chǎn)制造鏈，突破量子處理器、稀釋制冷機(jī)、低溫器件等核心硬件攻關(guān)，推動(dòng)實(shí)現(xiàn)量子計(jì)算軟硬件本土化發(fā)展;支持量子計(jì)算操作系統(tǒng)、量子計(jì)算語(yǔ)言、編程框架、芯片設(shè)計(jì)工具等關(guān)鍵基礎(chǔ)軟件的研發(fā)，支持我國(guó)自主量子計(jì)算機(jī)算力出口，加大自主量子計(jì)算軟硬件產(chǎn)品和服務(wù)在國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)的應(yīng)用推廣，培育壯大自主的量子計(jì)算軟硬件產(chǎn)業(yè)和生態(tài)。

紅星新聞?dòng)浾?胡伊文 北京報(bào)道

編輯 張尋 責(zé)編 李彬彬