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日前，中國計算機(jī)學(xué)會（CCF）主辦的第二屆CCF量子計算大會暨中國量子計算峰會在安徽合肥舉行。量子計算是全球科技領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)，幾十年來，我國量子計算科技已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了從跟跑、并跑到部分領(lǐng)跑的飛躍，量子計算研究牢固確立國際第一方陣地位，實(shí)現(xiàn)了從0到1的巨大跨越、蓬勃發(fā)展。
日前，中國計算機(jī)學(xué)會（CCF）主辦的第二屆CCF量子計算大會暨中國量子計算峰會在安徽省合肥市舉行。大會以“量超融合，大國算力”為主題，設(shè)有量子計算軟件、硬件、應(yīng)用生態(tài)、生產(chǎn)制造以及科普與教育等10個專題論壇，匯聚了來自國內(nèi)外的知名專家學(xué)者以及全國量子計算上下游產(chǎn)業(yè)的知名企業(yè)，共同分享量子計算不同技術(shù)路線的研究成果，討論和推動量子計算的發(fā)展。
量子計算被視為人類科技發(fā)展的下一個重要突破口，是全球科技領(lǐng)域具有巨大前景的研究和應(yīng)用方向。以2003年中國第一個量子計算研究小組成立為標(biāo)志，中國量子計算已走過20年歷程，實(shí)現(xiàn)了從0到1的巨大跨越、蓬勃發(fā)展。
在信息時代，算力體現(xiàn)國力
現(xiàn)階段，量子計算機(jī)是國內(nèi)外關(guān)注的焦點(diǎn)，也是各個國家競爭激烈的領(lǐng)域�！把杆俚匮邪l(fā)出可以直接應(yīng)用的國產(chǎn)量子計算機(jī)，并在國民經(jīng)濟(jì)各個領(lǐng)域發(fā)揮量子計算優(yōu)勢的作用，是我們這一代人義不容辭的歷史使命�！敝袊茖W(xué)院院士郭光燦在第二屆CCF量子計算大會開幕式上表示。
中國，一定要有自己的“量子算力”。20年前，一群較早接觸量子計算研究的大學(xué)生開始萌發(fā)心中的理想。彼時，在中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)的一間教室里，6名青年開始探索如何造出中國的量子計算機(jī)，成立了中國第一個量子計算研究小組，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)教授、中國計算機(jī)學(xué)會量子計算專業(yè)組秘書長郭國平就是其中之一。
在信息時代，算力體現(xiàn)國力。郭國平介紹，“算盤和現(xiàn)有計算機(jī)的算力差距，就是現(xiàn)有計算機(jī)和量子計算機(jī)的算力差距。”
“我們在量子計算研發(fā)事業(yè)上的初心，就是造出中國人自己的量子計算機(jī)�！惫鶉秸f。
為了這份初心，郭國平們一直在中國量子計算研發(fā)的道路上奮斗著，“絕不能在關(guān)鍵核心技術(shù)領(lǐng)域受制于人，一定要有中國自主可控的量子計算機(jī)�！�
郭國平的老師正是郭光燦，上世紀(jì)80年代起，郭光燦就進(jìn)入量子信息領(lǐng)域進(jìn)行研究。1984年，郭光燦主持召開了全國第一個量子光學(xué)研討會，這也是國內(nèi)首次圍繞量子信息科學(xué)展開的學(xué)術(shù)會議。
但這之后，國內(nèi)的量子研究仍然沒有引起足夠的重視。郭光燦于1998年、1999年、2000年3次申請國家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計劃（973計劃），均以失敗告終。他曾比喻自己，“坐了10多年的冷板凳”。
面對這樣的困境，郭光燦始終認(rèn)為絕不能錯過發(fā)展量子信息的大好機(jī)遇，他成立了中國科學(xué)院量子信息重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，這是中國第一個量子信息實(shí)驗(yàn)室。
初始的實(shí)驗(yàn)室相當(dāng)簡陋，“只有一臺386電腦，一臺針式打印機(jī)，就兩個設(shè)備�！焙髞碛幸幻麑W(xué)生回憶說，當(dāng)時大家都是排著隊用設(shè)備的，誰到點(diǎn)了，哪怕沒算完也得換人。
2001年，郭光燦第四次申請973計劃，終于成功，申請到了國家首個量子信息領(lǐng)域的973計劃，獲得2500萬元科研經(jīng)費(fèi)。
作為首席科學(xué)家，郭光燦不僅要考慮自己的團(tuán)隊，更要考慮國家量子信息未來的發(fā)展�！爸袊谑澜缟细偁帲恳粋�團(tuán)隊是不行的，必須團(tuán)結(jié)國內(nèi)所有力量來參與競爭�！焙髞�，郭光燦組建起了量子信息科學(xué)隊伍。從這個隊伍里，走出了郭光燦、彭堃墀、孫昌璞、潘建偉、杜江峰5位課題組長，均被評為中國科學(xué)院院士。
該項目的實(shí)施是中國量子計算研究蓬勃發(fā)展并在國際上占有一席之地的重要轉(zhuǎn)折點(diǎn)。
造中國人自主可控的量子計算機(jī)
2010年，郭國平申請到我國“超級973”科技專項“固態(tài)量子芯片”重大項目，任首席科學(xué)家，并于2013年在“一個電子”上實(shí)現(xiàn)10皮秒級量子邏輯門運(yùn)算，將原世界紀(jì)錄提高近百倍，為實(shí)現(xiàn)基于半導(dǎo)體的“量子計算機(jī)”邁出重要一步。
2012年暑假，正在選擇研究生方向的孔偉成初次來到中國科學(xué)院量子信息重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，參與了一組公開課的錄制過程。當(dāng)時，擔(dān)任量子信息重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任的郭光燦進(jìn)行授課，作了一場名為“來自量子世界的新技術(shù)”的科普報告。正是那一次的報告讓孔偉成愛上了量子，決定從事這方面研究。
“這是一件為國家需要、為人類需要而做的大事，和這件大事相比，眼前的困難又算什么呢？”科研之路，好比穿越量子計算“無人區(qū)”，孔偉成常這樣想。
2017年，合肥本源量子計算科技有限責(zé)任公司成立，致力于中國量子計算的工程化和產(chǎn)業(yè)化。作為本源量子團(tuán)隊成員，郭光燦與郭國平帶領(lǐng)中國科學(xué)院量子信息重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的研究人員默默耕耘，孔偉成也加入其中，擔(dān)任量子計算測控系統(tǒng)和整機(jī)組裝研發(fā)工作。
“實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)自主研發(fā)量子計算機(jī)決不能靠商用儀器拼湊，我們需要直面量子計算機(jī)真正需要的控制系統(tǒng)。”在自主研發(fā)的道路上，孔偉成執(zhí)著且堅定。
2018年12月，完全自主知識產(chǎn)權(quán)的首款國產(chǎn)量子測控系統(tǒng)——本源量子測控一體機(jī)研制成功。該量子測控一體機(jī)不僅能最大程度發(fā)揮量子芯片性能，還能應(yīng)用于精密測量等更廣泛的科研領(lǐng)域，填補(bǔ)了國內(nèi)在量子測控領(lǐng)域的空白。
逢山開路，遇水搭橋。量子芯片、量子計算測控一體機(jī)、量子操作系統(tǒng)、量子軟件、量子計算云平臺……中國人在擁有自主可控的量子計算機(jī)的道路上不斷前行。
2020年9月，首臺國產(chǎn)工程化量子計算機(jī)原型機(jī)本源悟源上線發(fā)布，2021年，中國第一臺量子計算機(jī)交付中國用戶使用。
“想要搭建一個可以使用的量子計算機(jī)，不僅要去項目現(xiàn)場，還要調(diào)動幾乎所有的團(tuán)隊資源。”孔偉成說，那一年，他幾乎都是在研發(fā)平臺和外地兩頭跑。
“到了最后一個月，整個團(tuán)隊基本就沒有休息過，還有大量未攻克的難題。”孔偉成回憶道，“上線前3個小時，我們修復(fù)了最后一個漏洞，系統(tǒng)正常運(yùn)行起來。那天我只睡了1個小時，但完成上線時，心里是滿滿的成就感，更有作為中國人的自豪感�！�
這臺交付的量子計算機(jī)，使得中國成為世界上第三個具備量子計算機(jī)整機(jī)交付能力的國家。
今年，性能更強(qiáng)的量子計算機(jī)“悟空”即將面世，配套的量子芯片“悟空芯”正在緊鑼密鼓生產(chǎn)。
讓中國在量子計算領(lǐng)域有一席之地
2021年，中國自主研發(fā)的量子計算操作系統(tǒng)誕生。
自此，中國科研團(tuán)隊已經(jīng)開發(fā)出中國第一套量子計算機(jī)測控系統(tǒng)和操作系統(tǒng)、上線中國第一個搭載量子計算機(jī)真機(jī)的量子計算云平臺……從硬件、軟件、人才和產(chǎn)業(yè)方面提高中國量子計算原始創(chuàng)新能力。
在量子計算機(jī)工程之路上，中國科學(xué)家們不僅催生出一大批原創(chuàng)性成果，還牽頭組建了國內(nèi)第一家量子計算產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟。2023年5月，中國航空工業(yè)集團(tuán)、國家超級計算鄭州中心等34家企業(yè)、高校等機(jī)構(gòu)加盟，涉及航空航天、大數(shù)據(jù)、先進(jìn)計算、金融等領(lǐng)域。
本次量子計算大會上，國內(nèi)外的知名專家學(xué)者與全國量子計算上下游產(chǎn)業(yè)的知名企業(yè)負(fù)責(zé)人齊聚，共同分享量子計算研究成果。在量超融合論壇上，本源量子聯(lián)合上海超級計算中心和國家超級計算鄭州中心共同發(fā)布國內(nèi)首個“量超融合”先進(jìn)計算平臺。這標(biāo)志著中國量子計算領(lǐng)域邁入了新的發(fā)展階段。
科學(xué)家們的探索軌跡，也是我國量子計算行業(yè)從無到有的縮影。
2016年8月，國務(wù)院印發(fā)《“十三五”國家科技創(chuàng)新規(guī)劃》，將量子計算機(jī)納入科技創(chuàng)新2030—重大項目。2021年，“量子信息”首次出現(xiàn)在“十四五”規(guī)劃及《政府工作報告》中。這一年起，教育部正式把量子信息科學(xué)納入本科生教育，以加快量子領(lǐng)域人才梯隊培養(yǎng)。越來越多的人才流向量子賽道，產(chǎn)業(yè)得以蓬勃發(fā)展。
時至今日，我國量子計算科技已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了從跟跑、并跑到部分領(lǐng)跑的飛躍，量子計算研究牢固確立國際第一方陣地位，并成為唯一在超導(dǎo)和光量子方向上都達(dá)到“量子優(yōu)越性”的國家。
量子計算是一門艱深的學(xué)科，目前所做的研究不過是剛剛敲開量子科技的大門，在諸多物理體系的技術(shù)突破上仍充滿挑戰(zhàn)�！斑@場量子計算的全球競爭，本質(zhì)上更像一場馬拉松，道阻且長。”郭國平說。
《 人民日報 》（ 2023年09月01日 11 版）