俞大鹏院士：制造量子计算机比研究量子计算更紧迫

8月16日，第十届中国电子信息博览会（CITE 2022）开幕峰会在深圳举办。开幕峰会上，中国科学院院士、深圳国际量子研究院院长俞大鹏发表了题为“量子计算：颠覆性算力”的演讲。俞大鹏在演讲中表示，理论上讲，量子计算具有无与伦比的算力，是智能处理无序大规模数据的颠覆性技术。

谁先拥有通用量子计算机，谁就拥有未来世界

俞大鹏首先回顾了量子科学的发展史。不管是牛顿经典力学还是量子力学，都是人类仰望天空和脚踏实地的结果。

俞大鹏在演讲中表示，微观粒子所遵循的运动规律不同于宏观物体的运动规律，描述微观粒子运动规律的量子力学也就不同于描述宏观物体运动规律的经典力学。

“量子力学从建立到现在已经122年了，量子科技已实实在在得到了应用。”俞大鹏表示，量子力学最成功的应用是在电子信息技术领域。

现阶段，人工智能、元宇宙、数字经济等产业蓬勃发展，推动量子计算再次走入公众视野。俞大鹏表示，第四次工业革命的基本特征就是万物互联互通，是信息物理化、信息数字化。在这一背景下，冯·诺依曼计算机构架数字计算将碰到物理极限，摩尔定律将走到尽头，这是由其物理原理决定的。

另一方面，当前数据量每两年翻一番，每个人都是大数据的创造者，巨大的算力需求让量子计算的应用势在必行。俞大鹏表示，现在是信息爆炸的时代，从拥有非常多摄像头的智慧城市，到拥有海量数据的国家基因库，海量的算力需求把目前还不那么强大的量子技术推到人们面前。

此外，人们操控微观世界的能力也有质的提升。俞大鹏表示，目前人类对离子、原子、光子等微观粒子的精确操控能力达到空前高度，量子调控技术也日趋成熟。

“信息时代呼唤颠覆性智能信息技术，量子计算应运而生。”俞大鹏还提到，量子计算的最大优势是能够充分利用量子力学的所有优质资源。相比于经典计算，基于量子叠加和量子纠缠等原理的量子计算机，有望发挥极限效应进行信息处理，因而能够快速解决经典计算机不能有效解决的问题。

“把通用量子计算机比作曼哈顿工程，一点也不为过。谁率先拥有通用量子计算机，谁就拥有世界。”俞大鹏在演讲中表示，信息时代，算力决定一切。量子计算具有无与伦比的算力，是国家技术战略制高点。量子计算受复杂、大规模海量数据、智能处理需求驱动，为以数字化为特征的第四次工业革命提供强大算力。

量子计算的潜在应用和未来几十年的市场规模将非常可观。俞大鹏表示，量子计算机对于特定问题具有无与伦比的速度优势。他还引用了世界经济论坛当时给出的观点：“量子计算将给科学、技术、经济及生活的每一个层面带来变革。”

据介绍，在量子计算产业链中，设备供应、芯片加工、硬件制造、云平台、量子软件/算法、工业应用等方面，是全球业界都在布局的重大方向。

量子计算机挑战人类极限，不能仅靠物理学家单干

据介绍，当前，我国在量子计算的研发上还面临一些挑战。对此，俞大鹏认为，科学研究要着眼长远，不能急功近利。科学家要能够提出重大的科学问题，知道重大技术的挑战，还要清楚重大工程应用领域。

“很多科研人士都只会使用科学仪器。真正的科学家必须能创造仪器。”俞大鹏表示，量子计算机是挑战人类操控微观世界极限能力的系统工程，单靠物理学家是不行的。要研发出真正有用的量子计算机，人们在量子方面能做的只有20%，80%则需要在操作软件、电子电器等方面做到极致。

俞大鹏在演讲中还提到了量子计算本身面临的技术挑战。比如，量子计算机现在有几种不同的研发路径，包括超导量子计算、离子阱量子计算、硅量子点量子计算、拓扑量子计算等，每一种技术路线的优点和缺点都同样明显。

针对如何发展量子计算，俞大鹏给出了建议。他表示，首先，我国量子计算目前还处于发展的初级阶段，需要培育产业生态。目前，深圳正在按照“20+8”布局战略性新兴产业集群，进行量子信息产业的建设。其次，量子计算机的研发需要跨学科人才。研发量子计算机不能只靠物理学家，还需要计算机软硬件、电子电气等交叉学科的人才参与研发。再次，要意识到制造量子计算机比研究量子计算更紧迫，先制造出量子计算机，再进行迭代。最后，要做好量子科技科普，加强人才培养、储备未来人才。