【關(guān)鍵詞】量子計(jì)算 產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟 教育 生態(tài)構(gòu)建 【中圖分類號】O413；TP38 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A

量子科學(xué)是20世紀(jì)以來最重要的科學(xué)發(fā)現(xiàn)之一。隨著第一次量子技術(shù)革命的推進(jìn)，量子信息科學(xué)迎來了新一輪的快速發(fā)展。進(jìn)入21世紀(jì)，量子科技革命的第二次浪潮來臨，催生了量子計(jì)算、量子通信、量子測量等一批新興技術(shù)，將極大地改變和提高人類獲取、傳輸和處理信息的方式和能力。

量子計(jì)算作為一種能夠高速計(jì)算、存儲和處理信息的新計(jì)算技術(shù)，有望克服計(jì)算限制，給現(xiàn)有經(jīng)典計(jì)算機(jī)的計(jì)算能力帶來質(zhì)的飛躍。當(dāng)前，各行業(yè)數(shù)據(jù)信息體量不斷增加，各國產(chǎn)業(yè)發(fā)展亟待提高算力、降低能耗，量子計(jì)算作為該背景下的前沿技術(shù)，也日趨成為世界各國搶占的戰(zhàn)略制高點(diǎn)。

量子計(jì)算科技具有重大科學(xué)意義和戰(zhàn)略價(jià)值，或?qū)⒁I(lǐng)新一輪產(chǎn)業(yè)變革方向

量子計(jì)算機(jī)是一種按照量子力學(xué)規(guī)律運(yùn)行的物理設(shè)備，能處理量子比特信息，進(jìn)行高速的數(shù)學(xué)和邏輯運(yùn)算，由于量子比特的疊加性、相干性、糾纏性，量子計(jì)算機(jī)可以在很短的時(shí)間內(nèi)解決在經(jīng)典計(jì)算機(jī)上難以解決的問題。

新技術(shù)研究路徑尚未收斂。量子計(jì)算機(jī)，根據(jù)其邏輯架構(gòu)主要分為量子邏輯門計(jì)算機(jī)和量子退火計(jì)算機(jī)；根據(jù)其用途，可以分為專用量子計(jì)算機(jī)和通用量子計(jì)算機(jī)。目前量子計(jì)算機(jī)的技術(shù)路線主要包括：超導(dǎo)、離子阱、光量子、量子點(diǎn)、冷原子等。主要技術(shù)路線的相關(guān)原理不盡相同，各路線百花齊放，百舸爭流。從技術(shù)研發(fā)上看，超導(dǎo)路線擁有最多的技術(shù)追隨者?；诔瑢?dǎo)量子位的量子計(jì)算是一種最早被提出和研究的量子計(jì)算實(shí)現(xiàn)方法，它基于超導(dǎo)性能的材料，使用電荷量子比特、磁通量子比特和相位量子比特這三種方式來形成量子比特，超導(dǎo)量子比特在操控、耦合、測量、擴(kuò)展等方面具有顯著優(yōu)勢，在過去幾十年中，超導(dǎo)量子計(jì)算有一定的發(fā)展，實(shí)現(xiàn)了與量子態(tài)所需精度相當(dāng)?shù)母呔瓤刂啤⑽⒉▎喂庾訝顟B(tài)的制備等主要技術(shù)。超導(dǎo)技術(shù)路線的缺點(diǎn)是易受環(huán)境噪聲影響使得退相干時(shí)間變短，進(jìn)而增加量子比特的操作難度。當(dāng)前國際科技企業(yè)國際商業(yè)機(jī)器公司（后簡稱IBM）開發(fā)的超導(dǎo)量子芯片比特?cái)?shù)量已進(jìn)入百位時(shí)代，在全球已部署了30余臺量子計(jì)算機(jī)，2022年11月發(fā)布了一臺名為“魚鷹”的433量子比特量子計(jì)算機(jī)。Rigetti兩個(gè)40位量子芯片組裝的80位芯片開始商用。國內(nèi)本源量子已向用戶交付1臺24比特的超導(dǎo)量子計(jì)算機(jī)、1臺64比特超導(dǎo)量子計(jì)算機(jī)。其他研究路徑上，各有所長，均在不同程度推進(jìn)?；陔x子阱的量子計(jì)算則是利用電荷與電磁場間的相互作用力來牽制帶電粒子的運(yùn)動，并利用受限離子的基態(tài)和激發(fā)態(tài)組成兩個(gè)能級，作為量子比特。同時(shí)，利用微波激光照射操縱量子態(tài)，通過連續(xù)泵浦光和態(tài)相關(guān)熒光，實(shí)現(xiàn)量子比特的初始化和探測。該技術(shù)路線的優(yōu)勢是量子比特品質(zhì)高、相干時(shí)間較長、量子比特的制備和讀出效率較高，其劣勢主要是量子比特操縱速度相對較慢，隨著量子比特?cái)?shù)的增加，量子比特的操縱在技術(shù)上有困難。光量子計(jì)算機(jī)研究方向也有許多團(tuán)隊(duì)追隨，其優(yōu)點(diǎn)在于光子的量子態(tài)與外部環(huán)境的相互作用極其微弱，使得光量子計(jì)算機(jī)可以在室溫的大氣環(huán)境中工作；同時(shí)光子是量子通信的最佳信息載體，它們以光速傳播，可為高速、大容量數(shù)據(jù)傳輸提供大帶寬。缺點(diǎn)在于光子之間相互不作用，因此很難實(shí)現(xiàn)需要光子之間相互作用的兩量子比特糾纏門?；诎雽?dǎo)體量子點(diǎn)技術(shù)的量子計(jì)算機(jī)利用半導(dǎo)體量子點(diǎn)中的電子制造量子比特，將其電子的自旋方向編碼為量子態(tài)儲存量子信息。因其與傳統(tǒng)芯片技術(shù)有相通之處，比其他方案更具可擴(kuò)展性，有助于實(shí)現(xiàn)芯片產(chǎn)業(yè)化。由于半導(dǎo)體量子比特體積小、數(shù)量少且相干性較弱，量子點(diǎn)技術(shù)路線還未像超導(dǎo)、光量子技術(shù)路線一樣實(shí)現(xiàn)高量子比特?cái)?shù)。

國家戰(zhàn)略計(jì)劃聚焦量子計(jì)算。如今，量子計(jì)算儼然成為科技領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)，多國政府以及各大科技公司都紛紛投入大量精力和資金來研究和開發(fā)量子計(jì)算技術(shù)。美國在量子計(jì)算技術(shù)領(lǐng)域率先投資，早在1999年就發(fā)布了有關(guān)“量子信息科學(xué)”的科學(xué)技術(shù)報(bào)告。2018年美國政府推出《國家量子倡議法案》，2020年發(fā)布《美國量子網(wǎng)絡(luò)戰(zhàn)略愿景》等量子專項(xiàng)戰(zhàn)略，并于2022年發(fā)布關(guān)于促進(jìn)量子計(jì)算的《國家安全備忘錄》。幾年間，美國政府不斷頒布多項(xiàng)量子計(jì)算政策。加拿大政府在2021年7月宣布制定國家量子戰(zhàn)略，該戰(zhàn)略由加拿大創(chuàng)新、科學(xué)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展部（ISED）的秘書處協(xié)調(diào)，不僅提供大量資金支持該領(lǐng)域研究，還成立了量子計(jì)算發(fā)展機(jī)構(gòu)，與加拿大商業(yè)界密切合作。英國政府于2014年啟動“國家量子技術(shù)計(jì)劃”，成立4個(gè)國家量子技術(shù)中心來開展工作，中心致力于培養(yǎng)人才、開展研究和推動產(chǎn)業(yè)應(yīng)用，以加快量子技術(shù)的商業(yè)化。德國政府于2021年制定了《量子計(jì)算路線圖》，并啟動慕尼黑量子谷研究集群計(jì)劃。日本政府也主張?jiān)擃I(lǐng)域的研究和發(fā)展，并成立量子計(jì)算研究與應(yīng)用中心。自2016年起，中國政府發(fā)布多項(xiàng)量子技術(shù)相關(guān)政策，2016年8月國務(wù)院頒發(fā)《“十三五”國家科技創(chuàng)新規(guī)劃》，將量子計(jì)算機(jī)列入科技創(chuàng)新2030重大項(xiàng)目，研制通用的量子計(jì)算原型機(jī)和實(shí)用化量子模擬機(jī)。“十四五”規(guī)劃期間，全國多個(gè)省級行政區(qū)出臺地方發(fā)展規(guī)劃，支持量子計(jì)算產(chǎn)業(yè)發(fā)展。中國政府在量子計(jì)算領(lǐng)域開始重點(diǎn)投入，并成立量子計(jì)算產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟，吸納中國建設(shè)銀行、中國移動、平安銀行等行業(yè)領(lǐng)軍企業(yè)相繼開展商業(yè)化應(yīng)用探索。從各國近年來加大對量子計(jì)算的研究與商業(yè)化支持力度來看，已經(jīng)形成量子計(jì)算從基礎(chǔ)研究到商業(yè)應(yīng)用化研發(fā)全覆蓋的局面。

量子計(jì)算成果不斷涌現(xiàn)。繼谷歌2019年宣布成功演示“量子霸權(quán)”證明量子計(jì)算巨大潛力后，在其量子計(jì)算路線圖上達(dá)到第二個(gè)關(guān)鍵里程碑：首次通過實(shí)驗(yàn)證明可以通過增加量子比特的數(shù)量來降低計(jì)算錯(cuò)誤率。如果量子計(jì)算機(jī)想在實(shí)用性方面取得進(jìn)展，并解決普通計(jì)算機(jī)無法解決的問題，有效糾錯(cuò)就是必備技能。此外，作為美國科技巨頭的IBM一直在政策的大力扶持下布局量子計(jì)算產(chǎn)業(yè)，其發(fā)布的“Eagle”是一款127量子位的量子處理器，IBM聲稱它不能被任何經(jīng)典計(jì)算機(jī)模擬，它的性能幾乎是2020年發(fā)布的65量子比特處理器Hummingbird的兩倍。2022年11月，IBM推出擁有433個(gè)量子比特的量子芯片“魚鷹”，成為世界上迄今為止最大的通用量子處理器。

量子計(jì)算技術(shù)的總體發(fā)展態(tài)勢

量子計(jì)算產(chǎn)業(yè)生態(tài)初現(xiàn)“曙光”，“合縱聯(lián)橫”態(tài)勢驟起。從產(chǎn)業(yè)化程度看，全球已成立近300家量子計(jì)算專業(yè)公司，基本覆蓋所有技術(shù)路線和行業(yè)潛在應(yīng)用方向，成立時(shí)間最長的公司已達(dá)20多年之久，4家公司完成上市。而國內(nèi)量子計(jì)算專業(yè)公司不足10家，從事的技術(shù)路線有超導(dǎo)、光學(xué)、離子阱、硅基半導(dǎo)體、中性原子等，成立時(shí)間最長的是本源量子（5年），目前沒有上市公司。從行業(yè)生態(tài)看，美國以IBM為首的量子計(jì)算龍頭企業(yè)為促進(jìn)量子計(jì)算產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，牽頭建立國際主流量子計(jì)算產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟，組織美國、日本、韓國、德國、澳大利亞等230多家企業(yè)協(xié)同“聯(lián)姻”，呈“合縱連橫”融合創(chuàng)新發(fā)展趨勢。國內(nèi)本源量子牽頭成立量子計(jì)算產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟，金融建模、海洋超算、輪船制造、大數(shù)據(jù)等領(lǐng)域30余家國內(nèi)企業(yè)入盟，雖體量總體偏小，但已初步形成量子計(jì)算產(chǎn)業(yè)鏈雛形。比如以量子處理器、稀釋制冷機(jī)、低溫器件、量子計(jì)算機(jī)整機(jī)、量子軟件、算法、操作系統(tǒng)為主的量子計(jì)算上下游生產(chǎn)制造鏈，主要提供量子計(jì)算機(jī)軟硬件資源；以面向用戶，根據(jù)各行業(yè)特定場景需求開發(fā)應(yīng)用算法為主的量子計(jì)算生態(tài)應(yīng)用鏈，針對性提供應(yīng)用服務(wù)；以及圍繞量子計(jì)算教育、生態(tài)資源共享等的量子計(jì)算教育科普鏈，重點(diǎn)培育和培訓(xùn)行業(yè)人才。各國主流量子計(jì)算聯(lián)盟合作伙伴間通過資源共享、技術(shù)交流與合作研發(fā)，在量子計(jì)算硬件、軟件、算法等領(lǐng)域展開研究與創(chuàng)新，推動量子計(jì)算技術(shù)的商業(yè)化應(yīng)用。

量子計(jì)算協(xié)同創(chuàng)新應(yīng)用層出，領(lǐng)域內(nèi)原創(chuàng)成果增加。在實(shí)際生產(chǎn)、科學(xué)研究等領(lǐng)域，量子計(jì)算技術(shù)的優(yōu)勢主要集中在模擬物質(zhì)、優(yōu)化問題、機(jī)器學(xué)習(xí)等方面。量子計(jì)算機(jī)可以模擬大分子、復(fù)雜材料等，可以通過優(yōu)化算法，為生產(chǎn)和工作中的問題提供快速有效的解決方案，可以通過提供更大的存儲和更高效的處理能力，對海量數(shù)據(jù)進(jìn)行快速、準(zhǔn)確的分析和學(xué)習(xí)。從應(yīng)用研究看，國外金融、醫(yī)藥、大型裝備制造商等與量子計(jì)算公司進(jìn)行深度融合，圍繞量子計(jì)算在行業(yè)的應(yīng)用進(jìn)行協(xié)同創(chuàng)新，取得了不少原創(chuàng)性成果。2021年，美國量子計(jì)算研發(fā)巨頭谷歌（Google）與世界最大私有制藥企業(yè)勃林格殷格翰（BI）合作研究量子計(jì)算藥物研發(fā)。2022年，美國最大港口洛杉磯港首次采用量子計(jì)算技術(shù)倍數(shù)提升港口運(yùn)營效率。微軟、蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院和西北太平洋國家實(shí)驗(yàn)室基于量子計(jì)算模擬一個(gè)催化化學(xué)反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)了30倍加速和10倍成本降低。國內(nèi)量子計(jì)算潛在應(yīng)用客戶多數(shù)是國企，建信金科與本源量子合作開發(fā)首批量子計(jì)算金融算法，新華財(cái)經(jīng)與本源量子聯(lián)合開發(fā)上線首個(gè)量子金融App，但除了金融、通訊機(jī)構(gòu)外，其他行業(yè)單位展開量子計(jì)算應(yīng)用合作研究較少。

“示范性”領(lǐng)域帶頭，多行業(yè)“齊頭并進(jìn)”。量子計(jì)算科學(xué)研究與產(chǎn)業(yè)應(yīng)用理應(yīng)“相輔相成”，科研課題來自于各行業(yè)的真需求，選擇更有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值的課題帶入科研，從而探索出新技術(shù)的更多應(yīng)用場景，也是國際量子計(jì)算技術(shù)發(fā)展的一大趨勢。金融行業(yè)是當(dāng)前國內(nèi)外最熱門的應(yīng)用領(lǐng)域之一，量子計(jì)算可以用于該領(lǐng)域加密和解密數(shù)據(jù)，以提供更高的安全性；可用于市場的預(yù)測和優(yōu)化，協(xié)助金融機(jī)構(gòu)強(qiáng)化決策、降低風(fēng)險(xiǎn)和增加收益；還可以應(yīng)用于精準(zhǔn)定價(jià)、交易結(jié)算和資產(chǎn)分配等方面。2022年，美國全國性保險(xiǎn)業(yè)龍頭企業(yè)美國州立農(nóng)業(yè)保險(xiǎn)公司（State Farm）在其內(nèi)部成立量子團(tuán)隊(duì)，正式入局量子計(jì)算，探索潛在解決方案，以更好地滿足客戶需求。此外，量子計(jì)算也被證明在生物制藥、能源化工、氣象預(yù)測等行業(yè)具有潛力。在制藥行業(yè)，量子計(jì)算可以用來研究新藥的分子結(jié)構(gòu)和化學(xué)反應(yīng)，模擬化學(xué)分析結(jié)構(gòu)，進(jìn)而解決量子化學(xué)的合成和藥物輔助設(shè)計(jì)，提高新藥的產(chǎn)量和品質(zhì)。在采礦和勘探行業(yè)，量子計(jì)算可以協(xié)助尋找礦藏和石油等寶貴資源，優(yōu)化企業(yè)的生產(chǎn)效率和節(jié)省成本。在物流行業(yè)，量子計(jì)算可以用來規(guī)劃最優(yōu)路徑和優(yōu)化交通網(wǎng)絡(luò)，從而提高物流效率并降低運(yùn)輸成本。在能源領(lǐng)域，量子計(jì)算可用于分析和管理太陽能、氫能、風(fēng)電場的流體動力學(xué)特性等，進(jìn)而為能源高效利用、轉(zhuǎn)化、儲存提供更多的技術(shù)支持。在氣象行業(yè)，量子計(jì)算可以用來快速、有效地處理大量且多維度的復(fù)雜氣象數(shù)據(jù)，有助于提高天氣預(yù)報(bào)實(shí)時(shí)性和準(zhǔn)確性?；谄洳⑿行院透咝惴▋?yōu)化能力，還可以對氣象進(jìn)行有效的仿真、跟蹤和預(yù)測。在安全行業(yè)，量子計(jì)算可以用于對當(dāng)前正在使用的加密系統(tǒng)的防守和攻擊。量子計(jì)算技術(shù)在這些應(yīng)用領(lǐng)域“齊頭并進(jìn)”，或?qū)榭茖W(xué)研究提供革命性突破。

量子計(jì)算技術(shù)反哺教育事業(yè)發(fā)展。全球主要國家都在加大對該領(lǐng)域的投資。量子計(jì)算的國際競爭快速提升著量子計(jì)算的發(fā)展水平，伴隨著量子計(jì)算技術(shù)的突破和應(yīng)用，相關(guān)行業(yè)人才“加速”稀缺，而關(guān)乎量子計(jì)算未來發(fā)展持續(xù)性的人才培養(yǎng)，則越來越受到關(guān)注和重視。2018年底頒布的《美國國家量子計(jì)劃法案》計(jì)劃在人才培養(yǎng)、標(biāo)準(zhǔn)制定、技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域投資12億美元，美國國家科學(xué)基金會和白宮科學(xué)技術(shù)政策辦公室牽頭啟動美國量子信息K12教育。自此，各國相應(yīng)開設(shè)量子人才培養(yǎng)計(jì)劃。2022年，澳大利亞量子公司Q-CTRL與英國主營量子教育公司QURECA合作建立量子計(jì)算人才培養(yǎng)通道，為任何想要入門量子計(jì)算的人提供學(xué)習(xí)機(jī)會。美國俄亥俄州立大學(xué)宣布建立量子信息科學(xué)與工程中心，為量子計(jì)算學(xué)科建設(shè)奠基。而我國量子計(jì)算技術(shù)雖起步較晚，但量子計(jì)算產(chǎn)業(yè)發(fā)展勢頭良好、前景廣闊，量子計(jì)算人才缺口巨大。近年來，我國建立了一批量子計(jì)算研究機(jī)構(gòu)和實(shí)驗(yàn)室，并擁有了一定的量子計(jì)算研究基礎(chǔ)。中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)、清華大學(xué)等高校均開始開設(shè)量子信息等相關(guān)本科專業(yè)，專業(yè)課程涵蓋了量子計(jì)算的基礎(chǔ)和應(yīng)用等。為培育量子計(jì)算與各行業(yè)綜合型人才，建立完善量子計(jì)算行業(yè)教育培訓(xùn)體系，本源量子在2018年就已推出國內(nèi)首批量子計(jì)算行業(yè)應(yīng)用技術(shù)指導(dǎo)課程，包含量子金融、量子化學(xué)兩個(gè)課程體系，近年還同步開設(shè)專用領(lǐng)域人才教育培訓(xùn)課程，譬如量子金融賽道班，以滿足金融行業(yè)領(lǐng)域人才協(xié)同開展量子計(jì)算應(yīng)用研究需求。

因此，加快量子計(jì)算的技術(shù)研發(fā)、應(yīng)用推廣和生態(tài)構(gòu)建，不僅重要而且必要更是緊要。世界已進(jìn)入大科學(xué)時(shí)代，全球科技發(fā)展的信息化特征日趨明顯，呈現(xiàn)出兩級分化的演進(jìn)狀態(tài)。一個(gè)是智能化，一個(gè)是邊緣化。如同工業(yè)化的核心是“馬力”，智能化的核心就是“算力”，而量子計(jì)算是算力發(fā)展的新賽道。這種兩極分化不光體現(xiàn)在經(jīng)濟(jì)發(fā)展，還體現(xiàn)在國家安全、社會公共管理等方方面面，如果不能智能化、量子化，可能就會被邊緣化。

中國量子計(jì)算生態(tài)構(gòu)建

當(dāng)下，量子計(jì)算已經(jīng)發(fā)展到了性能提升、生態(tài)建設(shè)、習(xí)慣培養(yǎng)、應(yīng)用拓展并重的階段。量子計(jì)算歸根結(jié)底是算力的競爭，我國應(yīng)加強(qiáng)量子計(jì)算核心軟硬件產(chǎn)品和技術(shù)攻關(guān)?！瓣P(guān)鍵核心技術(shù)是要不來、買不來、討不來的?！绷孔佑?jì)算國際競爭日益激烈，我國必須奮起直追，2022年12月，中央經(jīng)濟(jì)工作會議也明確提出了要加快量子計(jì)算研發(fā)和應(yīng)用推廣。研制量子計(jì)算機(jī)涉及量子芯片、測控、軟件、算法和云平臺等多領(lǐng)域協(xié)同，我國需要加強(qiáng)量子計(jì)算核心軟硬件產(chǎn)品和技術(shù)攻關(guān)，突破量子處理器、稀釋制冷機(jī)、低溫器件等核心硬件技術(shù)，推動實(shí)現(xiàn)量子計(jì)算軟硬件國產(chǎn)替代；支持量子計(jì)算操作系統(tǒng)、量子計(jì)算語言、編程框架、芯片設(shè)計(jì)工具等關(guān)鍵基礎(chǔ)軟件的研發(fā)。

加強(qiáng)以企業(yè)為創(chuàng)新主體的量子計(jì)算應(yīng)用研究，助推國內(nèi)應(yīng)用落地。量子計(jì)算機(jī)是一個(gè)工具，要到用戶手里去，而不是停留在論文上或匯報(bào)中。我國量子計(jì)算技術(shù)研發(fā)成本高，商業(yè)化開拓難，研發(fā)和應(yīng)用之間存在“斷層”。國際上，量子計(jì)算的研制開發(fā)已步入由龍頭企業(yè)主導(dǎo)階段，研發(fā)、應(yīng)用“雙向驅(qū)動”，應(yīng)用牽引和市場導(dǎo)向的加速效能凸現(xiàn)。我國量子計(jì)算產(chǎn)業(yè)發(fā)展則較為滯后，和中國量子算力“攜手”開發(fā)應(yīng)用的央企不到央企總數(shù)的5%。為強(qiáng)化企業(yè)創(chuàng)新主體地位和責(zé)任，應(yīng)鼓勵(lì)大型央企率先開展量子計(jì)算應(yīng)用賦能場景示范。量子計(jì)算作為國家戰(zhàn)略，關(guān)系到國家未來軍事安全和經(jīng)濟(jì)發(fā)展。國家宜鼓勵(lì)引導(dǎo)大型央企及其他行業(yè)龍頭企業(yè)和量子計(jì)算企業(yè)在目前國際量子算力已經(jīng)發(fā)揮作用的領(lǐng)域盡快深化合作，這些領(lǐng)域有金融、生物醫(yī)藥、新材料、人工智能、氣象預(yù)報(bào)、密碼破譯、智能制造等，從而促進(jìn)我國量子計(jì)算技術(shù)在經(jīng)濟(jì)層面的應(yīng)用，發(fā)揮國內(nèi)市場優(yōu)勢，以應(yīng)用“反推”行業(yè)技術(shù)發(fā)展。

加強(qiáng)對我國量子計(jì)算教育的重視。2021年教育部批復(fù)中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)新增“量子信息科學(xué)”學(xué)科，標(biāo)志著我國本科院校開啟量子計(jì)算人才培養(yǎng)的新征程，但在實(shí)際推進(jìn)專業(yè)建設(shè)和人才培養(yǎng)的進(jìn)程中，仍有一些院校存在“淺嘗輒止”和“畏手畏腳”的現(xiàn)象。量子計(jì)算作為綜合性學(xué)科，包含物理、數(shù)學(xué)、計(jì)算機(jī)等一系列學(xué)科知識，其發(fā)展需要培養(yǎng)更多的人才。部分國外企業(yè)和研究機(jī)構(gòu)通過通識教育和職業(yè)教育，推廣量子計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)和編程語言，但目前國內(nèi)只有為數(shù)不多的量子企業(yè)或團(tuán)隊(duì)在量子教育上發(fā)力。為鼓勵(lì)院校開展量子計(jì)算人才培養(yǎng)工作，推進(jìn)我國搶占量子信息全球產(chǎn)業(yè)高地，各高校和科研機(jī)構(gòu)應(yīng)積極參與量子計(jì)算教育工作，搭建合作交流平臺，加強(qiáng)師資隊(duì)伍建設(shè)，引入國內(nèi)外優(yōu)秀的量子計(jì)算專業(yè)人才和專家，不斷更新教材體系，推陳出新，以期提升我國量子計(jì)算教育的整體水平和質(zhì)量。全國大中小學(xué)尤其是高校應(yīng)進(jìn)一步加強(qiáng)國產(chǎn)量子計(jì)算機(jī)、量子操作系統(tǒng)、編程語言宣傳推廣。為此，有如下建議：一是將國產(chǎn)量子計(jì)算機(jī)科普納入中小學(xué)科普的重要內(nèi)容之中；二是在已開設(shè)量子科技相關(guān)課程的高校中引入國產(chǎn)量子計(jì)算機(jī)軟硬件相關(guān)課程；三是鼓勵(lì)并引導(dǎo)高校學(xué)生積極參與公益性學(xué)術(shù)組織舉辦的全國性量子計(jì)算各類技能大賽，以更好更快發(fā)現(xiàn)中國量子計(jì)算編程人才，為中國量子算力事業(yè)凝聚更多中國英才。通過這三項(xiàng)舉措讓更多的中國“下一代”了解和掌握量子計(jì)算基本常識，引導(dǎo)學(xué)生特別是高校青年學(xué)生養(yǎng)成用國產(chǎn)量子操作系統(tǒng)的習(xí)慣，逐步構(gòu)建中國自主量子計(jì)算應(yīng)用生態(tài)圈。

加快構(gòu)建自主量子計(jì)算生態(tài)圈。歐美等國量子計(jì)算起步早、發(fā)展快，產(chǎn)業(yè)成熟度高，已逐步建立量子計(jì)算生態(tài)“鏈”。2017年，美國的國際商業(yè)機(jī)器公司（IBM）成立的產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟擁有210多個(gè)成員，涉及500強(qiáng)公司、初創(chuàng)企業(yè)、學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)和研究實(shí)驗(yàn)室。加拿大2020年成功組建量子工業(yè)部，包含24家專門從事量子領(lǐng)域的加拿大硬件和軟件公司。2022年，德國漢堡啟動“量子創(chuàng)新之都”量子計(jì)算網(wǎng)絡(luò)聯(lián)盟。同年，澳大利亞國家級最高機(jī)構(gòu)澳大利亞技術(shù)委員會宣布成立澳大利亞量子聯(lián)盟。國外聯(lián)盟發(fā)展壯大的同時(shí)也意味著越來越多的國際用戶甚至中國公民會使用幾大國際巨頭的量子計(jì)算機(jī)語言、操作系統(tǒng)，甚至養(yǎng)成習(xí)慣。就像習(xí)慣使用Windows系統(tǒng)一樣，習(xí)慣一旦養(yǎng)成，再替換國產(chǎn)操作系統(tǒng)將非常艱難。因此，在核心技術(shù)攻關(guān)基礎(chǔ)之上，應(yīng)加大自主量子計(jì)算軟硬件產(chǎn)品和服務(wù)在包括“一帶一路”和金磚國家在內(nèi)的國內(nèi)外市場的應(yīng)用推廣，培育壯大自主的量子計(jì)算軟硬件產(chǎn)業(yè)和生態(tài)。

當(dāng)前，我們已經(jīng)從研究探索什么是量子計(jì)算以及如何用量子特性優(yōu)化計(jì)算，逐漸過渡到量子計(jì)算產(chǎn)業(yè)發(fā)展壯大階段，在高度重視有序推進(jìn)中國量子計(jì)算事業(yè)的同時(shí)，我們需謹(jǐn)防“家家點(diǎn)火、戶戶冒煙”，一擁而上搞量子計(jì)算。歐美大約從30年前開始布局量子計(jì)算研發(fā)，中國大約從20年前起步量子計(jì)算研發(fā)，不論是美國還是中國，在量子計(jì)算研發(fā)方面都經(jīng)歷了一個(gè)長期過程。量子計(jì)算不是一代人能夠完成的事業(yè)，要從源頭上加強(qiáng)對量子計(jì)算的科學(xué)客觀認(rèn)識，逐步在中國形成對量子計(jì)算的共識，才能從源頭上避免量子計(jì)算“熱”帶來的“盲目沖動”，最終形成一代又一代中國量子計(jì)算人接續(xù)奮斗的良好局面。

（作者為全國人大代表，中國科學(xué)院量子信息重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室副主任，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)微電子學(xué)院副院長、教授）

【參考文獻(xiàn)】

①Jay Gambetta， "IBM Quantums mission is to bring useful quantum computing to the world"， 9 Nov 2022， https：//research.ibm.com/blog/ next-wave-quantum-centric-supercomputing.

②習(xí)近平：《當(dāng)前經(jīng)濟(jì)工作的幾個(gè)重大問題》，《求是》，2023年第4期。

③秦梟：《全國人大代表郭國平：盡快提升中國量子計(jì)算能力》，《中國經(jīng)營報(bào)》，2023年3月13日。

④張依依：《推動實(shí)現(xiàn)量子計(jì)算軟硬件本土化發(fā)展》，《中國電子報(bào)》，2023年3月10日。

⑤李洋：《郭國平：建議量子計(jì)算“從娃娃抓起”》，《中國高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)導(dǎo)報(bào)》，2023年3月13日。

⑥郭國平：《量子計(jì)算政策發(fā)展與應(yīng)用研究綜述》，《人民論壇·學(xué)術(shù)前沿》，2021年第7期。

責(zé)編/周小梨 美編/李祥峰