中科大上海研究院执行院长陆朝阳：量子计算可能正处于和人工智能相似的发展曲线上
新华财经上海7月14日电（记者高少华）中国科学技术大学上海研究院执行院长陆朝阳近日在接受记者采访时表示，量子计算正在成为新一轮科技革命和产业变革的突破口之一。
量子概念最早可以追溯到1900年，由科学家普朗克提出了辐射量子假说，爱因斯坦解释了光电效应。此后，在爱因斯坦与玻尔长达二十年的争论中，原本“粗糙”的量子力学理论体系进一步完善。
“量子计算直接或者间接地催生了包括晶体管、激光、电子显微镜、核磁共振等一系列技术，深刻地改变了我们的生活面貌，并融入到我们的生活中。”陆朝阳说。
自20世纪九十年代以来，量子调控技术取得突破性进展，人们可以深入微观世界内部，操作微观粒子的量子状态，推动以量子信息科学为代表的量子科技迅猛发展。
2020年，由中国科学技术大学潘建伟教授和陆朝阳组成的研究小组在76个光子的量子计算原型机上完成了“高斯玻色采样”计算，计算速度要比超级计算机快100万亿倍，中国成为第二个实现“量子计算优越性”的国家。2023年，陆朝阳和同事成功构建了255个光子的量子计算机原型机“九章三号”，再次刷新相关领域的世界纪录。
目前，量子计算已经进入加速发展阶段。一方面，产业界在努力增加量子比特数量，提升量子比特和逻辑门的质量；另一方面，学术界和产业界也在纠错机制和纠错效率上进行艰苦的攻克工作。
据陆朝阳介绍，欧盟和美国等都投入了大量资金，不仅在国家层面，在公司层面如谷歌、IBM、英特尔、微软等也在积极投资。中国在这一新兴领域的发展，在国际上部分处于领先地位，部分处于前沿。近年来量子技术的初创公司数量也在迅速增加。但与此同时，也出现了一些炒概念和伪科学的现象，比如量子饮料、量子鞋垫、量子床垫等。
他指出，目前量子计算可能正处于和人工智能相似的发展曲线上。人工智能领域曾经历过两次寒冬，部分原因是人们对其期望过高，随后导致了失望。为避免类似情况，我国应该采取一种稳步发展的战略，逐步推进量子计算领域的健康成长。
在他看来，量子计算的发展可以分为几个阶段：第一阶段，业界都是对一些原理进行演示；第二阶段，从演示性的一些实验转向真正能够实现一些现在的知识框架和算力所不能解决的事情，这就是量子计算的优越性。在实现第二阶段之后，业界希望探索近期内的小规模量子计算，即使是小规模，也希望它们具有实用价值。
“量子计算机可以被视为一种新型工具，其在科学发展中的作用与物理学家创造的其他工具相似，能够极大地推进科学进步。”陆朝阳表示，量子计算机将帮助大家解决许多之前无法完成的科学问题，如结构预测、药物分析等，这些问题既与基础科学相关，也与产业发展紧密相连。此外，量子计算机还可以深化人们对基础数学或自然界的认识。
针对量子计算的未来，陆朝阳认为，量子纠错是实现通用量子计算机的关键技术。随着技术的发展，我国现在能够制造越来越复杂的量子比特，并构建原型机来研究基础量子材料的问题。在量子计算领域，未来将有很多激动人心的研究方向，比如开发具有实用价值的量子计算机、进行量子模拟、探索通用量子计算，甚至将量子理论与引力结合，寻求四种基本作用力的统一理论等。
编辑：穆皓