作為DBA課程全新推出的首場(chǎng)“未來產(chǎn)業(yè)系列”分享，9月21日上午，安徽省量子計(jì)算工程研究中心主任、中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)博士、本源量子總經(jīng)理張輝帶來了一場(chǎng)主題為《從0到1，量子計(jì)算點(diǎn)燃新質(zhì)革命》的精彩分享，深入淺出地為企業(yè)家學(xué)者們描摹量子計(jì)算的廣闊前景、技術(shù)挑戰(zhàn)及潛在商業(yè)價(jià)值。張輝博士以其深厚的技術(shù)底蘊(yùn)和廣博的行業(yè)洞察力，為同學(xué)們揭示了這一技術(shù)如何在未來產(chǎn)業(yè)中扮演關(guān)鍵角色，以及可能帶來的顛覆性變革。

本源量子成立于2017年9月，是國(guó)內(nèi)量子計(jì)算龍頭企業(yè)。團(tuán)隊(duì)起源于中國(guó)科學(xué)院量子信息重點(diǎn)驗(yàn)室，由兩位量子計(jì)算行業(yè)領(lǐng)軍人物——中國(guó)科學(xué)院院士郭光燦、中科大教授郭國(guó)平領(lǐng)銜創(chuàng)立。

課堂分享開始前，長(zhǎng)江DBA企業(yè)家學(xué)者們走進(jìn)了本源量子，了解企業(yè)發(fā)展歷程，直觀地看到了一條科技創(chuàng)新與新質(zhì)生產(chǎn)力的產(chǎn)業(yè)鏈， 切身體會(huì)到量子計(jì)算何以成為社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展新引擎。

量子計(jì)算驅(qū)動(dòng)新質(zhì)革命：

從理論探索到前沿應(yīng)用

當(dāng)前，量子計(jì)算已成為被納入國(guó)家前瞻布局的未來產(chǎn)業(yè)，正在快速形成新質(zhì)生產(chǎn)力，在政策層面被寄予厚望。今年政府工作報(bào)告、連續(xù)數(shù)年的全國(guó)兩會(huì)和中央經(jīng)濟(jì)工作會(huì)議中，均提及了量子計(jì)算。

“進(jìn)入人工智能大模型等新興技術(shù)時(shí)代，數(shù)據(jù)量呈爆炸式增長(zhǎng)，而傳統(tǒng)電子計(jì)算機(jī)的算力提升卻受制于物理極限。”

張博士開篇點(diǎn)題，首先指出了量子計(jì)算產(chǎn)生的背景和必要性。

他解釋道，量子計(jì)算利用量子力學(xué)中的疊加和糾纏效應(yīng)，使得量子比特可以同時(shí)存在于0和1的疊加態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)指數(shù)級(jí)的計(jì)算能力提升。作為更強(qiáng)力的算力工具，量子計(jì)算有望突破瓶頸，為人類社會(huì)帶來顛覆性變革，其重要性不言而喻。

張輝博士用“開關(guān)”的比喻，生動(dòng)形象地向大家解釋了量子計(jì)算與傳統(tǒng)計(jì)算的本質(zhì)區(qū)別：傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)如同簡(jiǎn)單的開關(guān)，只有兩種狀態(tài)，而量子計(jì)算機(jī)則如同可以調(diào)節(jié)亮度的旋鈕開關(guān)，能夠在多種狀態(tài)之間游走，這種量子疊加和量子糾纏的效應(yīng)使得量子計(jì)算在信息處理上具有極高的價(jià)值。量子計(jì)算利用效應(yīng)編碼量子比特，實(shí)現(xiàn)指數(shù)級(jí)加速過程。

“2019年以前，人們都覺得量子計(jì)算還躺在書本上，存在于科幻片里。”電影《流浪地球》中的量子計(jì)算機(jī)550W就展示了量子計(jì)算在未來可能的應(yīng)用場(chǎng)景，如軍事、氣象預(yù)測(cè)、數(shù)字孿生等。實(shí)際上，量子計(jì)算并非遙不可及，已經(jīng)走進(jìn)現(xiàn)實(shí)。張輝博士舉例，谷歌在2019年實(shí)現(xiàn)“量子霸權(quán)”，可見量子計(jì)算機(jī)已取得的突破性進(jìn)展。

中國(guó)第三代自主超導(dǎo)量子計(jì)算機(jī)“本源悟空”機(jī)群（孫超攝）

接著，張輝博士介紹了量子計(jì)算機(jī)的發(fā)展歷程、中國(guó)企業(yè)所處階段、與國(guó)際先進(jìn)水平的比較。他指出了當(dāng)前時(shí)間點(diǎn)，量子計(jì)算發(fā)展態(tài)勢(shì)：

1. 呈白熱化的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)態(tài)勢(shì)，世界強(qiáng)國(guó)紛紛加入“量子競(jìng)賽”。美國(guó)、歐盟、日本都在為量子計(jì)算投入巨資。

2. 從實(shí)驗(yàn)室快速步入工程化。企業(yè)紛紛投身量子計(jì)算領(lǐng)域，是因?yàn)槠浒l(fā)展不僅依賴科學(xué)家研究，更需要工程師的參與，以將理論轉(zhuǎn)化為實(shí)際產(chǎn)品，并不斷提升技術(shù)水平；

3. 產(chǎn)業(yè)鏈相關(guān)企業(yè)發(fā)展迅猛，呈逐年增多態(tài)勢(shì)。截至今年4月，全球量子計(jì)算產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)已突破500家。???????

全球量子計(jì)算產(chǎn)業(yè)即將迎來巨大的市場(chǎng)規(guī)模。據(jù)波斯頓咨詢報(bào)告數(shù)據(jù)，量子計(jì)算到2025年將投入實(shí)際應(yīng)用，預(yù)計(jì)到2027年，全球市場(chǎng)規(guī)模可達(dá)約100億美元，而到2035年將接近萬(wàn)億美元。

張輝博士指出，量子計(jì)算在執(zhí)行傳統(tǒng)加減乘除等基礎(chǔ)運(yùn)算上并不具備優(yōu)勢(shì)，其速度遠(yuǎn)不及經(jīng)典CPU。例如，一個(gè)簡(jiǎn)單的1+1=2的運(yùn)算，經(jīng)典計(jì)算機(jī)可能只需幾步，而量子計(jì)算機(jī)可能需要百萬(wàn)次的測(cè)量。

因此，量子計(jì)算的發(fā)展方向是與經(jīng)典計(jì)算融合，利用各自的優(yōu)勢(shì)。舉例而言，谷歌研究的隨機(jī)線路采樣和波色采樣問題，這些問題對(duì)于經(jīng)典計(jì)算來說極其復(fù)雜，但對(duì)于量子計(jì)算機(jī)來說則不在話下。

中國(guó)量子計(jì)算崛起之路：

從科研實(shí)驗(yàn)室到企業(yè)實(shí)踐的演進(jìn)歷程

1985年，費(fèi)曼提出量子計(jì)算機(jī)概念；而80年代出生的張輝，基本完整地經(jīng)歷了中國(guó)量子計(jì)算發(fā)展歷程。

張輝博士介紹，本源量子的發(fā)展歷程是三代科學(xué)家的接力成果。自1998年錢學(xué)森支持郭光燦院士發(fā)展量子信息起，量子計(jì)算被視為信息領(lǐng)域的核武器；2004年，郭院士實(shí)驗(yàn)室成立QT組時(shí)，只有一張桌子、一把椅子，這就是中國(guó)量子計(jì)算的“初生”；2017年，本源量子成立，肩負(fù)起中美量子計(jì)算競(jìng)爭(zhēng)的使命，至今已走過20年。

張輝博士回顧，2010年左右中國(guó)尚無量子計(jì)算企業(yè)，量子通信也才剛剛起步，早期量子專業(yè)的畢業(yè)生面臨就業(yè)困境；直至近年，他們才有機(jī)會(huì)陸續(xù)回歸“老本行”。

雖然中國(guó)在科技研究上處于國(guó)際第一梯隊(duì)，但在工程化和工業(yè)基礎(chǔ)等方面仍需努力。與此同時(shí)，IBM、谷歌等國(guó)際巨頭在量子領(lǐng)域發(fā)展迅猛。這讓本源量子意識(shí)到，核心技術(shù)是要不來、買不來、討不來的，實(shí)驗(yàn)室里無法造出真正的量子計(jì)算機(jī)。因此他們決定，要請(qǐng)工程師們將實(shí)驗(yàn)室的量子計(jì)算技術(shù)轉(zhuǎn)化到企業(yè)實(shí)踐當(dāng)中。

盡管起初被質(zhì)疑初創(chuàng)公司難以擔(dān)此重任，本源仍堅(jiān)持自主研發(fā)，填補(bǔ)了中國(guó)量子計(jì)算從硬件到軟件的空白。

“我們是國(guó)家量子計(jì)算的‘長(zhǎng)子’，就像家里面的老大一樣,不光要考慮自己的溫飽問題，更重要的是告訴后來的兄弟姐妹，告訴我們的父母、國(guó)家：中國(guó)要自主造出量子計(jì)算機(jī)，任何一個(gè)部件都不能被人卡住。”成立之初，郭院士的話至今讓張輝博士記憶猶新。

中國(guó)的量子計(jì)算也面臨著種種挑戰(zhàn)，如量子比特穩(wěn)定性較差，需在極低溫環(huán)境獲得保護(hù)；硬件和軟件生態(tài)系統(tǒng)尚未成熟；中國(guó)量子計(jì)算領(lǐng)域面臨著來自海外的多重壁壘等。

面對(duì)重重難點(diǎn)，中國(guó)如何突圍？自2018年起，中國(guó)建立起自己的量子計(jì)算產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟，現(xiàn)已涵蓋100多家企業(yè)和高校，旨在推動(dòng)國(guó)內(nèi)量子計(jì)算發(fā)展。本源量子也將科普和傳承精神落實(shí)在實(shí)際行動(dòng)中。通過生動(dòng)、有趣的科普方式，幫助前來展廳參觀的中小學(xué)生們接受和理解電子、原子的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，也在他們心中種下量子計(jì)算的種子。

大國(guó)，要有大算力

“大國(guó)要有大算力。工業(yè)革命時(shí)代，馬力代表著國(guó)力；信息時(shí)代，算力代表著國(guó)力。”張輝博士認(rèn)為，面對(duì)國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)，需要持開放態(tài)度，以促進(jìn)技術(shù)進(jìn)步和生態(tài)構(gòu)建。他展望，金融、能源、生命科學(xué)、信息安全領(lǐng)域與量子計(jì)算結(jié)合，均有廣闊的應(yīng)用場(chǎng)景和發(fā)展空間。

張輝博士的分享不僅具備專業(yè)深度，同時(shí)飽含對(duì)國(guó)家和前沿科學(xué)的深情厚誼，深深打動(dòng)了在場(chǎng)的企業(yè)家學(xué)者，大家從不同行業(yè)視角繼續(xù)深挖提問，碰撞出思想火花。比如，量子計(jì)算對(duì)加密貨幣的影響、能耗問題、與人工智能的關(guān)系、縮小芯片技術(shù)差距等。

最后，張輝博士坦誠(chéng)地指出中國(guó)量子計(jì)算雖已取得了巨大突破，但仍需努力，并強(qiáng)調(diào)了持續(xù)投入和人才培養(yǎng)的重要性。相信中國(guó)科學(xué)家代際傳承和接力奮斗精神，將推動(dòng)中國(guó)量子計(jì)算走向世界前列。

理解時(shí)代需求，塑造核心競(jìng)爭(zhēng)力。通過此次DBA未來產(chǎn)業(yè)系列課程，同學(xué)們獲得了對(duì)量子計(jì)算全局認(rèn)識(shí)，窺見未來產(chǎn)業(yè)在國(guó)家戰(zhàn)略中的關(guān)鍵作用。以前瞻的思維布局戰(zhàn)略，幫助企業(yè)在大變局中洞察機(jī)遇、勇于創(chuàng)新、靈活調(diào)整，持續(xù)增強(qiáng)企業(yè)活力，成為未來市場(chǎng)的領(lǐng)航者。