全球量子計算研究進(jìn)入關(guān)鍵跨越期

　　量子計算作為新一輪科技革命的重要領(lǐng)域，已進(jìn)入臨近實用性突破的關(guān)鍵跨越期。世界科技強(qiáng)國紛紛出臺相關(guān)政策和加大投資力度，全球量子計算研究正在進(jìn)一步升溫，持續(xù)向縱深發(fā)展。

　　“容錯量子計算機(jī)”呼之欲出

　　量子計算是基于量子力學(xué)的全新計算模式，具有遠(yuǎn)超經(jīng)典計算的強(qiáng)大并行計算潛力，有望在生物制藥、材料研發(fā)、人工智能、密碼解析、氣象預(yù)報、交通優(yōu)化等眾多領(lǐng)域產(chǎn)生重要影響。

　　國際學(xué)界的主流觀點認(rèn)為，量子計算發(fā)展需經(jīng)歷“三步走”：第一步是實現(xiàn)量子計算優(yōu)越性，這個階段的量子計算機(jī)可以完成經(jīng)典計算機(jī)無法完成的某個特定計算任務(wù)，證明量子計算在相關(guān)問題上擁有碾壓級算力優(yōu)勢；第二步是研制可操縱數(shù)百個量子比特的量子模擬機(jī)；第三步是大幅提高量子比特的操縱精度、集成數(shù)量和容錯能力，創(chuàng)制“容錯量子計算機(jī)”，即可實用的量子計算設(shè)備。

　　美國和中國科研團(tuán)隊近年先后實現(xiàn)了量子計算優(yōu)越性，這些突破大幅提前了“容錯量子計算機(jī)”的到來時間，量子計算進(jìn)入從“單純科學(xué)探索”到“工業(yè)級系統(tǒng)工程化實現(xiàn)”的關(guān)鍵跨越期。光量子計算原型機(jī)“九章四號”研制負(fù)責(zé)人之一、中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)教授陸朝陽說：“最新研究發(fā)現(xiàn)，量子計算的‘高峰’比此前估計低，我們‘爬山’的速度則比此前估計快。”

　　美國谷歌量子計算部門負(fù)責(zé)人哈特穆特·內(nèi)文說，該公司的目標(biāo)是在2029年底之前，交付能夠完成有價值的實際產(chǎn)業(yè)任務(wù)的容錯量子計算能力。

　　多國持續(xù)加強(qiáng)投入

　　世界科技強(qiáng)國均高度重視量子計算，積極落實政策支持和戰(zhàn)略投資。美國、歐盟、日本、俄羅斯和印度等都在量子計算大棋局中落子。聯(lián)合國教科文組織發(fā)布的“可持續(xù)發(fā)展全球量子倡議（2026—2028）”中數(shù)據(jù)顯示，全球量子科技投資已超過557億美元，預(yù)計到2040年將增至1060億美元。

　　中國量子計算研發(fā)位居世界前列。通過發(fā)揮新型舉國體制優(yōu)勢，中國已在量子計算諸多研發(fā)路徑和產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)布局。“祖沖之號”系列超導(dǎo)量子計算原型機(jī)研制負(fù)責(zé)人之一、中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)教授朱曉波說，其團(tuán)隊正在為量子計算大規(guī)模工程化和實業(yè)化發(fā)展做準(zhǔn)備。

　　美國延續(xù)其在晶體管和網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展經(jīng)驗，在大學(xué)等研究機(jī)構(gòu)完成前期突破后，由谷歌和國際商業(yè)機(jī)器公司（IBM）等高科技公司接棒，擔(dān)當(dāng)量子計算研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化的先行者，政府則給予積極扶持。2018年，美國頒布《國家量子計劃法》，授權(quán)2019年至2023財年投入超12億美元支持量子計算基礎(chǔ)研發(fā)。2022年，美國頒布《芯片與科學(xué)法》，對量子計算等前沿戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)提供系統(tǒng)性政策與資金扶持。2026年6月22日，美國總統(tǒng)特朗普簽署行政令，宣布加強(qiáng)量子計算機(jī)研發(fā)及推動應(yīng)用。

　　歐盟為確保對未來技術(shù)的自主權(quán)，2018年正式啟動量子技術(shù)旗艦計劃，在2018年至2027年的十年周期內(nèi)專項投入10億歐元，系統(tǒng)性支撐量子科技全領(lǐng)域研發(fā)創(chuàng)新。2020年，歐盟批準(zhǔn)“地平線歐洲”計劃，持續(xù)加碼量子技術(shù)研發(fā)。2023年，歐盟發(fā)布《歐洲量子技術(shù)宣言》，設(shè)定建立歐洲量子創(chuàng)新生態(tài)、打造全球領(lǐng)先量子產(chǎn)業(yè)集群的戰(zhàn)略目標(biāo)。

　　日本政府今年6月24日說，計劃到2040財年推動370萬億日元（約合2.3萬億美元）的長期綜合性投資，量子技術(shù)是一個重點領(lǐng)域。

　　排除雜音共同前行

　　研發(fā)“容錯量子計算機(jī)”，是對人類現(xiàn)有量子調(diào)控能力和超大工程協(xié)作能力的綜合極限挑戰(zhàn)，它不取決于某一臺機(jī)器的參數(shù)，而取決于能否構(gòu)建可持續(xù)演進(jìn)的全棧生態(tài)。這一過程中需要克服“小院高墻”和“過度炒作”大阻礙。

　　少數(shù)國家試圖構(gòu)建量子科技壁壘。對于這種行為，全球著名學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)》發(fā)表文章指出，量子技術(shù)征程上某些目標(biāo)的復(fù)雜性已遠(yuǎn)超任何單一團(tuán)隊、公司甚至國家的能力范圍。量子技術(shù)研發(fā)正處于一個關(guān)鍵的轉(zhuǎn)型期，需要像當(dāng)年微電子產(chǎn)業(yè)那樣，形成跨越學(xué)術(shù)界、工業(yè)界和國家實驗室的全球創(chuàng)新共同體。

　　朱曉波說，中國研究人員支持國際量子科學(xué)界關(guān)于建立全球開放共享知識體系的訴求，保持開放交流。

　　不實炒作是干擾量子產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展的另一“毒瘤”。技術(shù)難度決定了量子計算產(chǎn)業(yè)不能僅依靠資源投入就在國際競爭中獲得優(yōu)勢。當(dāng)前最先進(jìn)的量子計算機(jī)造價昂貴、技術(shù)難度極高，僅有極少數(shù)科研機(jī)構(gòu)成功建成，且尚無實用功能。然而，全球各類媒體上不時出現(xiàn)關(guān)于量子計算算力和在金融等領(lǐng)域應(yīng)用等夸大不實報道。法國量子技術(shù)公司C12聯(lián)合創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官德雅爾丹認(rèn)為，這是市場營銷，是“表演”，并非技術(shù)進(jìn)步。

來源：人民網(wǎng)－人民日報海外版