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量子计算面临怎样的“内忧外患”?

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  集微网消息,10月30日,2020中国(深圳)集成电路峰会在深圳市南山区举办,南方科技大学讲席教授、量子科学与工程研究院院长俞大鹏发表了以《量子科技领域的挑战与思考建议》为题的主题报告。

  

  量子计算已掀起新一轮热潮。就在10月16日,中央政治局组织了一个集体学习会议,中共中央总书记、国家主席、中央军委主席习近平对量子科技发展提出了非常重要的指示,即总结我国量子科技发展的成功经验,借鉴国外的有益做法,深入分析研判量子科技发展大势,找准我国量子科技发展的切入点和突破口,以在系统基础研究、前沿技术、工程技术研发等等方面占领国际竞争的制高点。

  据俞大鹏教授介绍,为了解释一些微观世界的规律,爱因斯坦、波恩、薛定谔等科学家通过30年左右的时间建立了支配微观世界的学科——量子力学大厦,总结出了一些公式,建立了量子力学体系。

  

  “实际上,量子力学一旦建立,马上就投入了应用中,包括原子弹、激光、原子基准等从根本来讲都是量子力学。”俞大鹏教授指出,“因此,量子力学不是时髦的东西,我们现在运用的科技都属于量子力学的范畴,只不过我们是在被动地利用。而之所以现阶段开始引起重视,也是需求的牵引。

  随着网络和信息技术的不断普及,人类产生的数据量正在呈指数级增长,信息爆炸时代需要呼唤颠覆性信息处理技术,来应对这些无规律的、大规模的数据,这就是量子计算逐渐火热的根本驱动力。

  俞大鹏教授表示,量子计算自从上世纪八十年代在德国提出来以后,美国的研究就一直没有停止过,将通用量子计算机比作一个新时代的曼哈顿工程,也是不为过的。可以说,谁拥有了第一台量子专用计算机,就相当于拥有世界。目前国际上顶尖的企业都在布局这样的领域,包括谷歌、英特尔、IBM以及国内的阿里巴巴、腾讯、华为等,都在按照自己的特色进行竞争和布局。

  不容忽视的是,量子计算目前仍面临着内忧外患。俞大鹏教授分析,内忧包括赶时髦、一哄而上、跟班式研究、低水平重复、恶性竞争以及设备用户多、设备技术开发少等问题,外患包括亚洲版“北约”技术封锁、设备禁运、人员交往阻吓、核心关键技术研发、卡脖子工程攻坚克难以及技术本身的挑战等。

  对于国内量子计算目前所面临的问题,俞大鹏建议,一方面,应大力培养高端人才,为国家科技创新做出更大贡献。另一方面,可以加强与海外优秀人才的交流互动。

  近期,我国政府提出要建立一系列国家实验室,在北京、深圳、上海、济南的四个基地也将成为中国量子计算的核心力量。

  俞大鹏教授表示,深圳已建立了离子阱、硅量子点等一系列的量子计算平台,这一平台在国际上也是属于国际一流的。在短短三年之内,深圳量子科学与工程研究院已取得了一系列成果,三维量子霍尔效应入选了2019年度中国科学十大进展。同时,在量子材料方面,拥有在国际上独一份的石墨烯单晶,将推进产业化落地。(校对/GY)

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