傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)
就是一個(gè)比特只能存0或1,好單調(diào),好局限
而量子計(jì)算機(jī)
就是在量子疊加態(tài)中,01共存,好神奇
量子計(jì)算機(jī),指數(shù)增長(zhǎng)
量子計(jì)算機(jī),并行計(jì)算
量子計(jì)算機(jī),算力無敵
量子計(jì)算機(jī),這一曾被視為科幻的技術(shù)奇跡,如今正逐步從理論走向現(xiàn)實(shí)——“九章”、“祖沖之”等系列國(guó)產(chǎn)量子計(jì)算機(jī)相繼問世。
就在5月13日,中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)的潘建偉、陸朝陽(yáng)、張強(qiáng)、劉乃樂等組成的研究團(tuán)隊(duì),聯(lián)合山西大學(xué)、清華大學(xué)等單位,成功研制出量子計(jì)算原型機(jī)“九章四號(hào)”。這是自“九章”問世以來,歷經(jīng)“九章二號(hào)”“九章三號(hào)”等迭代,再次刷新光量子信息技術(shù)世界紀(jì)錄!
不止于此,“祖沖之號(hào)”、“祖沖之二號(hào)”、“祖沖之三號(hào)”的每一次突破,都離不開中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)的攻堅(jiān)擔(dān)當(dāng)!
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量子計(jì)算,是量子科技的“三大馬車”之一(另外兩個(gè)是量子通信、量子測(cè)量)。
如果把量子科技比作一架“飛機(jī)”,那么量子計(jì)算就相當(dāng)于飛機(jī)的“發(fā)動(dòng)機(jī)”(更強(qiáng)算力),量子通信就相當(dāng)于飛機(jī)的“無線電”(安全通信),量子測(cè)量就相當(dāng)于飛機(jī)的“雷達(dá)”(精準(zhǔn)測(cè)量)。
量子科技是事關(guān)人類未來的關(guān)鍵核心技術(shù)領(lǐng)域,中國(guó)已邁出關(guān)鍵步伐。面對(duì)這一風(fēng)口浪尖,中國(guó)高校如何肩負(fù)使命、搶占先機(jī),為國(guó)家搶占戰(zhàn)略制高點(diǎn)貢獻(xiàn)智慧與方案?
攀科研,立潮頭
當(dāng)今時(shí)代,高等教育的戰(zhàn)略定位被推上了新高度——國(guó)家期望高校成為科技自主創(chuàng)新的戰(zhàn)略中樞。
在“第二次量子革命”的浪潮下,世界各國(guó)在這條關(guān)乎人類未來的科技賽道上奮勇爭(zhēng)先。2020年,中國(guó)成功構(gòu)建76個(gè)光子的量子計(jì)算原型機(jī)“九章”,成為繼美國(guó)谷歌推出“懸鈴木”后全球第二個(gè)實(shí)現(xiàn)“量子優(yōu)越性”的國(guó)家!中國(guó)科學(xué)院院士郭光燦表示,“量子三大領(lǐng)域,中國(guó)現(xiàn)在全方位都在第一梯隊(duì)。”
中國(guó)量子科技捷報(bào)頻傳,其中無不凝聚著來自高校和科研機(jī)構(gòu)等無數(shù)科學(xué)家的心血。
據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),北京大學(xué)、清華大學(xué)、北京航空航天大學(xué)、北京理工大學(xué)、中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)等超20多所高校成立量子科技研究院、實(shí)驗(yàn)室等,頻頻產(chǎn)出高水平科研成果,賦能科技自立自強(qiáng)。
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毫不夸張地說,中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)撐起了我國(guó)量子科技研究的半壁江山。
在潘建偉院士的帶領(lǐng)下,中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)在多光子糾纏操縱及光量子計(jì)算等研究方向上取得了國(guó)際領(lǐng)先的成果:從“祖沖之三號(hào)”到“九章四號(hào)”,一次又一次打破量子計(jì)算優(yōu)越性紀(jì)錄!2025年新晉中國(guó)科學(xué)院院士的彭承志,則是“墨子號(hào)”量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星工程科學(xué)應(yīng)用系統(tǒng)總師和衛(wèi)星系統(tǒng)副總師,為“墨子號(hào)”在世界上首次實(shí)現(xiàn)千公里量級(jí)量子糾纏的壯舉貢獻(xiàn)了智慧。
南方科技大學(xué),力爭(zhēng)在量子科學(xué)領(lǐng)域做出若干“諾獎(jiǎng)級(jí)”的重大原始科學(xué)發(fā)現(xiàn)。基于玻色二項(xiàng)式編碼的量子糾錯(cuò)技術(shù)在全球首次跨越量子糾錯(cuò)的盈虧平衡點(diǎn),獲2023年度“中國(guó)科學(xué)十大進(jìn)展”;實(shí)現(xiàn)超低損耗的量子芯片互聯(lián)技術(shù),入選“中國(guó)芯片科學(xué)”十大進(jìn)展。
始建于1959年的北京大學(xué)量子電子學(xué)研究所,自主研制的銣原子鐘填補(bǔ)了空白;清華大學(xué)段路明院士是量子信息物理實(shí)現(xiàn)方面國(guó)際年輕的領(lǐng)軍者之一,目前正領(lǐng)導(dǎo)國(guó)家2030-重大研究計(jì)劃中的離子量子計(jì)算方向研究項(xiàng)目;由彭堃墀院士帶領(lǐng)的山西大學(xué)光量子技術(shù)與器件全國(guó)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,是國(guó)內(nèi)最早開展量子光學(xué)研究的單位之一,多次榮獲國(guó)家自然科學(xué)二等獎(jiǎng)、國(guó)家技術(shù)發(fā)明二等獎(jiǎng)。
正因有高校科學(xué)家等無數(shù)科研人員的加入,以及重大科研機(jī)構(gòu)的有力支撐,中國(guó)的量子科技進(jìn)入黃金時(shí)代!
育英才,筑高地
面對(duì)一個(gè)看起來遙不可及的量子世界,一名普通學(xué)生又該如何追逐星辰大海?
2021年,量子信息科學(xué)專業(yè)列入普通高等學(xué)校本科專業(yè)目錄,中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)成為國(guó)內(nèi)首個(gè)開設(shè)該專業(yè)的高校。
截至2025年,有16所高校開設(shè)量子信息科學(xué)專業(yè),致力于培養(yǎng)掌握量子通信、量子計(jì)算、量子精密測(cè)量的原理、設(shè)計(jì)與應(yīng)用,能在中國(guó)量子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展中發(fā)揮重要作用的高素質(zhì)復(fù)合型人才。
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本科專業(yè)目錄之外,復(fù)旦大學(xué)面向國(guó)家在智能計(jì)算與智能芯片戰(zhàn)略需求,啟動(dòng)了“量子與智能英才班”計(jì)劃(8年制本博融通);北京航空航天大學(xué)成立量子科技學(xué)院,開設(shè)本科招生新專業(yè)方向“工科試驗(yàn)班類(量子科技先鋒計(jì)劃)”和強(qiáng)基計(jì)劃新專業(yè)“測(cè)控技術(shù)與儀器(量子信息)專業(yè)”,為培養(yǎng)新時(shí)代量子科技領(lǐng)軍人才提供了實(shí)踐沃土。
有了培養(yǎng)人才的專業(yè)后,接下來的關(guān)鍵是,高校如何將新設(shè)專業(yè)做實(shí)、做強(qiáng)、做優(yōu),把高質(zhì)量的人才培養(yǎng)變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。
結(jié)合2025軟科中國(guó)大學(xué)專業(yè)排名,中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)、北京理工大學(xué)的量子信息科學(xué)專業(yè)位列A+,專業(yè)實(shí)力卓爾不群。安徽大學(xué)、福州大學(xué)、太原理工大學(xué)位列B+,西南大學(xué)、湖北大學(xué)、河南大學(xué)位列B。(注:2024年度新增專業(yè)暫未納入2025軟科中國(guó)大學(xué)專業(yè)排名)
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作為國(guó)內(nèi)量子信息領(lǐng)域的先行者與奠基者,中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)2025年首次在高考普通類計(jì)劃里單獨(dú)招收量子信息科學(xué)專業(yè)(之前只針對(duì)少年班學(xué)生),人才培養(yǎng)工作全面駛?cè)肟燔嚨馈?/p>
學(xué)校未來技術(shù)學(xué)院已建立國(guó)內(nèi)第一個(gè)本碩博一體化的“量子信息科學(xué)與技術(shù)”培養(yǎng)體系,打造了以潘建偉院士、郭光燦院士等戰(zhàn)略科學(xué)家為引領(lǐng)的高水平師資團(tuán)隊(duì),并依托合肥國(guó)家實(shí)驗(yàn)室、微尺度國(guó)家研究中心等頂尖科研平臺(tái),將“墨子號(hào)”、“九章”系列等前沿科技成果引入教學(xué),讓學(xué)生在本科階段就能接觸學(xué)科前沿。
北京理工大學(xué)量子信息科學(xué)專業(yè)的支撐學(xué)科物理學(xué),是全國(guó)僅有的10個(gè)物理學(xué)“雙一流”建設(shè)學(xué)科之一,且為工信部高校唯一。
其專業(yè)依托的物理學(xué)院國(guó)家級(jí)高層次人才占比33%,葛墨林院士、姚裕貴院士物理學(xué)知名學(xué)者齊聚于此,他們?cè)谕負(fù)淞孔訄?chǎng)論、反常霍爾效應(yīng)的研究成果為解決國(guó)家急需、學(xué)科發(fā)展做出了突出貢獻(xiàn)。學(xué)院還擁有9個(gè)國(guó)家與省部級(jí)科研(教學(xué))平臺(tái),并加入以諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)獲得者為核心的國(guó)際量子物理中心,為科研創(chuàng)新和人才培養(yǎng)提供堅(jiān)實(shí)的平臺(tái)支撐。
立足國(guó)家戰(zhàn)略需求,是高校心中牢記的“國(guó)之大者”。
如今,我國(guó)大學(xué)的評(píng)價(jià)體系發(fā)生了根本轉(zhuǎn)變——從“學(xué)術(shù)產(chǎn)出”轉(zhuǎn)向“實(shí)際貢獻(xiàn)”,即更加注重高校在國(guó)家戰(zhàn)略和社會(huì)發(fā)展中的真實(shí)價(jià)值,如科技成果是否解決了關(guān)鍵“卡脖子”問題。
高校不再只是知識(shí)生產(chǎn)的“象牙塔”,而要成為國(guó)家戰(zhàn)略任務(wù)和創(chuàng)新體系的核心節(jié)點(diǎn),主動(dòng)承擔(dān)起國(guó)家使命!
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