【五洲新语】俞大鹏:量子计算,任重道远——量子行动在深圳
发布日期:2022-09-02

导语

8月24日,由深圳工业总会创办的第十一届“五洲工业发展论坛”在深圳广电集团演播大厅隆重举行。本届论坛以“开创工业立市新格局 争创制造强市新优势”为主题,主要包括“工业立市 制造强市论坛”、“2022粤港澳大湾区质量品牌高峰论坛”两大重要内容,国家相关部委领导、制造业界专家、著名学者、知名研究机构齐聚一堂,把脉工业品牌发展新趋势,为深圳工业经济发展贡献智慧,推动工业经济高质量发展。9月1日起,特别推出“五洲新语”专栏,分享业界大咖在论坛上的精彩观点。

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论坛上,中国科学院院士、深圳国际量子研究院院长、南方科技大学讲席教授俞大鹏发表“量子计算,任重道远——量子行动在深圳”主旨演讲,通过分析量子计算与第四次工业革命的关系,强调量子计算已成为强国竞争的制高点,以及我国量子计算研究面临的挑战。

阅读提示:以下为演讲实录整理

一、第四次工业革命:算力决定一切

量子计算成为强国竞争的制高点

目前第四次工业革命已经扑面而来,第四次工业革命的基本特征是万物互联互通,信息物理化、信息数字化,算力决定一切。现如今世界需要颠覆性的算力来应对无序大规模数据的增长,为第四次工业革命提供强大驱动力。

量子力学的发展是需求推动的,第一个驱动力是科学技术本身发展的需要,量子力学科学本身是需要发展的,这是科学本身的驱动力。第二个驱动力是现实生活的需求。在信息化时代,每个人都是大数据的制造者,每天有大量数据产生,例如国家基因库这么多数据存都没法存,应当怎么处理和传输?算力到了天花板,大数据每两年翻一番,这就呼唤颠覆性的算力来应对这个数字化时代。第三个驱动因素是我们自己操控微观世界的能力有大幅提升,达到一个新的高度,就把量子推到前台挑大梁。

量子计算从理论上讲是非常强大的算力。量子计算展示出了非常强大的算力,这就是为什么需求把量子计算推到了前台的原因。

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量子计算成为强国竞争的制高点

每次科技革命、技术革命和工业革命都会有一批强国崛起,英国的蒸汽机机械革命,法国是电气革命,美国是电子信息技术第三次工业革命,现在到了第四次工业革命就是信息时代,中国能不能抓住第四次工业革命的机会,崛起成为科技大国,要靠政府、企业家、科学家和工程师共同努力,抓住中华民族崛起的这次机会。

量子计算是强国竞争的制高点,我国已经把量子科技列为优先发展的国家战略,同时要打造国家科技核心战略力量。如果敌人现在造出一台能够解密我国现有计算机的密码,就像二战的时候太平洋战争美国早就知道日本所有的通信密码一样,我国将变得十分被动,这就是强国竞争的制高点。因此,现在全世界都在布局量子产业链。

国际量子计算大概是怎样的呢?

2019年有一个量子霸权,举了几个例子,在特定的应用场景下,量子计算机跟现在的超级计算机有无与伦比的速度优势。比如选择一个统计数学上的采样问题,用经典超级计算机大概要1万年才能解决,但是用量子计算几分钟就能解决。另外是中国的量子计算原型机“九章”,运用了更强大的光量子计算。这两个例子说明特殊的任务下,量子计算能展现出无与伦比的速度优势。

二、我国量子科技发展面临的“内忧”和“外患”

为什么中国难以造出光刻机呢?光刻机采购全球5000多家企业的零配件,只有把每个零配件做到世界一流集成起来才可能是世界最好的。我国该领域95%的设备都是进口的,外国一封锁就会造成很大压力。

国家目前的挑战,一方面是内忧,国内存在低水平重复、恶性竞争等问题;设备用户多,技术研发少;同时论文、IE主导的大环境下,对工程师不够重视,荣誉、待遇未能跟上。

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另一方面是外患,我国很多设备是被禁运的,像电子束光刻机、稀释制冷机都是被列入禁运清单的。另外,像国盾量子、南科大也被列入实体清单,这是我国面临的白色恐怖、技术恐怖的现状。最后是技术研发的难度,到现在没有一条明确的量子技术路线能够胜出,每个技术的优点和缺点都同样明显。

三、量子行动在深圳

在深圳创新的热土上,深圳量子研究院快速发展,成为国家量子科技的核心战略力量。

自2018年成立以来,深圳国际量子研究院发表了一系列顶尖的文章,并在很多方面有自己的核心技术和绝活,比如在分布式可扩展超导量子计算方面我们是领先的。深圳国际量子研究院不光是花钱买设备,电子束光刻机自2018年开始被禁运,于是我们自己开始研发相关的设备,并已经可以为其他科研单提供设备支撑。稀释致冷机也是被禁运的,深圳国际量子研究院现在也在研发。真正的科学家不仅是会做实验,而是会自己创作工具的。

最后,量子计算是挑战世纪能力的系统工程,我们希望不要捧杀,也不要棒杀。作为科学家,要注重应用领域,避免奇技淫巧,同时国家一定要做好战略人才储备。

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