當人類看到第一張黑洞“側(cè)顏”照片時，仿佛穿過5500萬光年感受到宇宙深處的悸動，人類對于宇宙未知的探索又前進了一步，這是經(jīng)典世界的成就。

當人們利用量子力學的顛覆特性制造出新型計算機，實現(xiàn)了算力指數(shù)級的提升時，人類又將深入探索一個全新的量子時代，取得微觀世界的重大成就。

微觀世界，也被稱為量子世界。

經(jīng)典世界和量子世界，共同構(gòu)成了這令人著迷的世界。

讓我們把目光從浩瀚的宇宙收回，聚焦到中國合肥，你會發(fā)現(xiàn)，這里有一群人、有一個區(qū)、有一座城，都在埋頭探索量子世界。

中國在全球競爭中換道超車的動力，或許就系于他們身上。

近期，《金融世界》走進合肥本源量子計算科技有限責任公司(以下簡稱“本源量子”)，與其創(chuàng)始人郭國平一起，揭開量子計算的神秘面紗。

功成不必在我 “功成不必在我”，當胡適先生將此箴言贈與畢業(yè)生時，應該想不到，八十多年后，有一位執(zhí)著的中科大人郭國平默默地將此箴言放入心間，還加入了自己新的理解——“功成必定有我”。

“功成不必在我”是一種境界，“功成必定有我”則是一種擔當。

境界與擔當，都源于郭國平對量子技術(shù)的信仰，以及堅守家國情懷始終如一的中科大人底色。

郭國平，師從著名量子信息學家、中國科學院院士郭光燦。

早在中科大攻讀博士期間就開始負責建立國內(nèi)首個半導體量子芯片研究組，搶占國際量子計算的“制高點”；國家科技部A類國家重大研究計劃“超級973”項目固態(tài)量子芯片的首席科學家，成功研制出2比特的半導體量子芯片和6比特的超導量子芯片，首款國產(chǎn)量子計算機控制系統(tǒng)的研發(fā)者之一，我國第一臺量子測控儀的研發(fā)者之一，國家杰出青年基金獲得者，長江教授青年學者……諸多光環(huán)里，真實的他務實、低調(diào)。

從1996年開始，郭國平在中科大校園里度過了自己的本碩博生涯。

被問及為何早在博士三年級時就選擇研究量子計算，他坦言，認準了量子計算是量子技術(shù)中繞不開的研究領(lǐng)域，是未來科技發(fā)展的制高點。

“從物理原理的角度來看，摩爾定律的失效是必然的，當傳統(tǒng)計算機的算力發(fā)展接近瓶頸時，必須要找到新思路，而量子計算就是計算機發(fā)展的未來式。

”郭國平說，“一個形象的說法就是，無論半導體技術(shù)如何發(fā)展，最終不可能研制出比一個原子也就是0.1納米還小的工具，這就是在經(jīng)典世界里半導體技術(shù)發(fā)展的極限。

只有量子研究能突破這一極限。

” 摩爾定律是由英特爾創(chuàng)始人之一的戈登·摩爾于半個世紀前提出來的。

其內(nèi)容為“當價格不變時，集成電路上可容納的晶體管的數(shù)目，約每隔18~24個月便會增加一倍。

”然而，摩爾定律并不是科學論證的結(jié)果，而是根據(jù)現(xiàn)象推測出的規(guī)律。

事實上，為了提高集成度，晶體管的體積越做越小，當其足夠小時，量子效應就會出現(xiàn)。

電子將不再受歐姆定律控制，由于電子具有隧穿效應，將穿越計算單元之間的壁壘，導致計算產(chǎn)生錯誤。

量子效應嚴重制約了計算機繼續(xù)按照摩爾定律發(fā)展。

然而，失之東隅，收之桑榆，阻礙傳統(tǒng)計算機發(fā)展的量子效應，反而為量子計算機的構(gòu)想打開了思路。

如今談起量子計算，已是一個社會熱門話題。

近年來，以美國為首的西方國家開始高度重視量子計算研究，紛紛發(fā)布自己的量子信息科技戰(zhàn)略。

全球各大企業(yè)和科技巨頭也紛紛加大在量子計算科技領(lǐng)域的投入，不遺余力搶占下一輪科技制高點。

而在2003年時，量子計算對于彼時的中國，還完全是一個陌生未知甚至很難發(fā)論文的科研領(lǐng)域，郭國平卻認準了這一未來科技制高點。

比起未知的困難，他更看重量子計算未來的發(fā)展前景，以及時代更替的必然性。

在老師郭光燦的支持下，他開始建立國內(nèi)首個半導體量子芯片研究組，部署半導體量子芯片研究平臺。

這一投入，就是十多年乃至一生的堅持。

“也許，我這輩子都不能看到真正的量子計算機的誕生。

我曾開玩笑說，希望后人研發(fā)出來后燒一臺給我。

”郭國平笑說道，“我始終相信，量子計算的基礎(chǔ)研究即使不能被我們這代人實用化，也總會有用上的一天，功成不必在我。

” 功成必定有我 那么，各國為何會如此高度重視量子計算？郭國平認為，放眼未來世界格局，國力的競爭就是算力的競爭，因此各國都對顛覆傳統(tǒng)計算方式的量子計算機格外重視。

量子計算機是根據(jù)量子物理學來構(gòu)建的計算機，可以超級計算機數(shù)百萬倍的速度進行復雜運算，能夠完成當前經(jīng)典計算機無法解決的信息處理和存儲任務。

量子計算主要針對數(shù)據(jù)密集型領(lǐng)域，“一臺量子計算機1秒的算力與1600臺傳統(tǒng)計算機的算力相當。

”郭國平說。

“目前在推行的5G是新型傳輸技術(shù)，速度極快刷新人們的認知，但是如果數(shù)據(jù)只是傳輸?shù)每欤嬎銠C處理能力卻跟不上，那么就會產(chǎn)生新的短板，大數(shù)據(jù)、云計算也就成了無源之水、無本之木。

”郭國平說。

無論是城市無人交通指揮，還是智慧物流的運行，乃至“流浪地球”里強大的AI助手Moss，全都需要低時延、高算力的技術(shù)基礎(chǔ)作為支撐，這些領(lǐng)域都是未來量子計算大顯身手的舞臺。

此外，在諸如圖像處理、大數(shù)據(jù)處理、生化制藥、新材料研發(fā)、密碼破譯等領(lǐng)域，量子計算的效率也令傳統(tǒng)計算機望塵莫及。

“量子計算還可以幫助人們制作個人定制藥。

每個人的飲食習慣、身體狀況、周邊環(huán)境等都不相同，量子計算技術(shù)可以根據(jù)這些綜合情況，幫助科學家研制針對每個人來說最為有效的藥物。

因為化學制藥本身就是量子反應，所以預計未來5~10年內(nèi)，量子生化制藥是最有可能搶先落地的技術(shù)。

”郭國平判斷。

為了以產(chǎn)業(yè)化推動量子計算技術(shù)研發(fā)加快，郭國平于2017年9月創(chuàng)辦了本源量子。

這支平均年齡不到30歲的隊伍，主要成員均為中科大博士，他們用“量子技術(shù)追溯科技本源”，明確了量子計算機、量子芯片、量子測控、量子軟件、量子云、量子人工智能六大研究方向。

“本源量子的使命，就是為量子技術(shù)領(lǐng)域指明未來研究的六大方向。

”郭國平說。

這相當于規(guī)劃了六條路徑，“打開了六扇大門”，后人只需沿著這六大方向一往直前，這也開辟了國內(nèi)量子計算領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)化方向。

“量子計算像極了20年前的人工智能，大家都知道它重要，是跨時代的技術(shù)，但如果大家都在等，都在看，那未來就總也不會來。

”郭國平說，“量子計算涉及眾多領(lǐng)域，本源量子未必能做到面面俱到，但至少我們希望在下一次技術(shù)變革來臨的時候，中國不會被‘卡脖子’，甚至可以在新賽道上實現(xiàn)‘超車’。

” “功成不必在我，功成必定有我。

我愿意做一個先行者。

”郭國平感慨萬千。

目前，本源量子團隊正逐步利用科研成果構(gòu)建起量子計算的產(chǎn)業(yè)新生態(tài)：自主研發(fā)半導體量子芯片、超導量子芯片、量子測控一體機、發(fā)布國內(nèi)首款量子軟件開發(fā)包QPanda；成功實現(xiàn)64比特量子仿真，打破IBM Q記錄；上線全球首個基于半導體量子芯片的量子計算云服務平臺；成功研制國內(nèi)首款量子計算機控制系統(tǒng)——本源量子測控一體機OriginQ Quantum AIO；研發(fā)量子編程語言、量子操作系統(tǒng)，國內(nèi)首個可視化的設(shè)計拖動編程技術(shù)；上線全球首款量子計算云平臺APP“本源量子計算云服務平臺”；與中國海洋大學、中科類腦、哈工大機器人集團、云從科技，中船鵬飛等建立本源量子計算產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟，為更多企業(yè)進行“量子賦能”。

換道超車行則將至 對于中國在這場全球角逐中處于什么位置？應該如何加快研究步伐？郭國平的判斷理智而中肯。

“我國量子計算芯片在戰(zhàn)術(shù)層面仍處于落后的位置，與國外最先進技術(shù)有3年左右的差距，且差距有擴大的趨勢。

” 中國在量子計算領(lǐng)域的發(fā)展被郭國平形象地比喻為“換道超車”。

在傳統(tǒng)計算機芯片研發(fā)領(lǐng)域，由于我國起步晚，產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)較薄弱，始終處于追趕狀態(tài)，由于各項專利技術(shù)的封鎖，縮短差距顯得格外艱辛。

然而由于摩爾定律的逐漸失效，傳統(tǒng)芯片的發(fā)展速度放緩，量子計算就是一條“新賽道”。

據(jù)郭國平介紹，量子計算芯片的研制不依賴于最先進的傳統(tǒng)芯片生產(chǎn)線，在國內(nèi)已經(jīng)成熟的生產(chǎn)線上就可以完成，這也為中國實現(xiàn)“換道超車”提供了可能。

然而，郭國平坦言，目前談“超車”還為時尚早。

“千萬不要覺得我們比別人精明，換道這件事我們能想到，別的國家也更早就想到了，而且半導體產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)的差距我們也必須正視。

”郭國平說，“但量子計算具有戰(zhàn)略意義，必須把核心技術(shù)掌握在自己手里，傳統(tǒng)芯片30年的差距我們尚沒有放棄追趕，3年的差距更得咬住。

” 如今，全球各大巨頭紛紛入局量子計算研究，英特爾于去年初交付了49量子位的超導測試芯片，被視為里程碑，IBM宣布搞定了50量子位的計算機，Google則在去年三月發(fā)布了72量子位處理器，來勢洶洶地“秀起了量子霸權(quán)的肌肉”。

同時，在量子計算相關(guān)專利方面，各大巨頭也在競相圈地跑馬，郭國平表示，留給中國的時間已經(jīng)不多，必須站在國家層面盡早部署建設(shè)，構(gòu)建自給自足的產(chǎn)業(yè)生態(tài)。

“芯片的研發(fā)必須經(jīng)歷研制、量產(chǎn)、迭代的過程，指望一蹴而就是不可能的。

”郭國平表示，“最好的模式是國家引導，資本介入，借助市場的力量推動產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

”他介紹，目前美國的量子計算發(fā)展模式較為成熟，政府的經(jīng)費并不直接下發(fā)，而是以基金的方式引導市場投資，撬動十倍百倍的社會資本入局，同時研發(fā)成果由市場檢驗，避免了閉門造車的情況。

對于量子計算領(lǐng)域的發(fā)展方向，本源量子堅持軟硬件協(xié)同發(fā)展。

郭國平介紹說，軟硬件并重并不是好大喜功，反倒是一種非常現(xiàn)實的考量。

由我國自主研發(fā)的通用CPU龍芯曾經(jīng)聞名一時，但由于沒有配套軟件系統(tǒng)，在無法適配Windows系統(tǒng)的情況下，可推廣空間變得十分狹窄。

“美國有微軟和英特爾組成的WINTEL聯(lián)盟，英特爾負責生產(chǎn)處理器，微軟設(shè)計操作系統(tǒng)，形成了雙寡頭壟斷的局面。

現(xiàn)在如果我們放棄軟件或者硬件其一，完全指望跟別人合作，那如果有一天別人搞壟斷把我們排除在外，我們就永遠成不了主流。

”郭國平說。

他也希望能盡早將中國的量子語言、算法、系統(tǒng)推廣為世界的規(guī)則。

郭國平強調(diào)，量子計算機的研發(fā)，需要多種不同學科、不同產(chǎn)業(yè)方向的融合協(xié)作，全社會的共同努力。

量子計算與傳統(tǒng)計算機的應用過程一樣，只有越來越多不同行業(yè)的企業(yè)加入研發(fā)，才能讓量子計算有更多應用場景，極大地推動量子計算機的研制效率。

正是基于這一初衷，本源量子構(gòu)建了量子計算產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟，致力于建立和拓展量子計算產(chǎn)業(yè)生態(tài)圈。

此外，郭國平特別強調(diào)人才的作用。

紐約時報曾稱全球只有1000名左右的研究人員真正了解這項技術(shù)。

在郭國平看來，本源量子最大的優(yōu)勢就是有一支精英隊伍，背靠中科大，還可以有源源不斷的新鮮血液注入。

“人才是本源量子最大的優(yōu)勢，也是量子計算領(lǐng)域最重要的資源，量子力學有兩個概念叫‘糾纏’和‘相干’，我跟我的學生說，你們現(xiàn)在散落在全球各個地方，有一天我們會‘再糾纏，永相干’，希望你們都能‘若有戰(zhàn)，召必回’。

”郭國平說。

正是因為意識到人才的稀缺，本源量子的量子云板塊專門上線了量子計算教育平臺，目前已開發(fā)出了一系列量子計算課程，結(jié)合本源專業(yè)的量子計算開發(fā)工具，盡可能提供給量子計算愛好者們一個可以正確學習、驗證、提升的通道。

郭國平還透露，今后將持續(xù)加大在量子計算教育方面的投入，本源量子正與各地大中院校合作，為其提供量子計算設(shè)備以及教學方案，激發(fā)青少年對于量子計算的興趣，提高量子計算關(guān)注度，為量子計算的未來發(fā)展培養(yǎng)生力軍。

采訪結(jié)束，走出本源量子大樓，迎著夕陽回望“量子大道”，似乎感受到一種力量正在涌動：國盾量子、國儀量子、本源量子……一批量子領(lǐng)域骨干企業(yè)默默耕耘，一項項量子前沿成果正在加速轉(zhuǎn)化，“墨子號”遨游太空，牽手“京滬干線”開啟洲際量子通信新時代；國儀量子發(fā)布國內(nèi)首臺“脈沖式電子順磁共振波譜儀”；本源量子推出首款國產(chǎn)量子控制系統(tǒng)——本源量子測控一體機……每一次突破都激蕩人心。

未來，依托量子信息國家實驗室建設(shè)，這里將成為我國乃至全球量子技術(shù)的創(chuàng)新高地。

(責任編輯：DF318)。