預見·科技 | 郭光燦：目前的量子計算機還是個“小孩子”|封面天天見

來源：封面新聞

中國科學院院士、中國科學技術大學教授郭光燦

封面新聞記者 歐陽宏宇

人類距離量子計算機還有多遠？

“如果將量子計算髮展看作一個人的成長，那我們現在大概還在7、8歲左右。”中國科學院院士、中國科學技術大學教授郭光燦在近日舉行的“瞰見未來”2024復旦管院新年論壇上表示，量子計算已從僅追求量子比特的增加進入到研發“邏輯量子比特”的新階段。“不過目前，距離實現通用量子計算機還有相當長的路要走。”

在1927年10月舉行的“第五屆索爾維會議”上，愛因斯坦和玻爾圍繞量子力學“幽靈”展開世紀爭論。隨着世紀爭論落下帷幕，量子信息誕生了，人類社會進入第二次量子革命的新歷史時期。

在郭光燦看來，第一次量子革命伴隨量子力學的誕生而來，讓人類擁有了電腦、手機、互聯網等經典技術。“量子信息帶來了量子計算機、量子傳感，量子技術的出現來源於量子原理，但技術本身是量子的，所以我們稱爲第二次量子革命。”

“第二次量子革命產生的最重要的技術就是量子計算，這是一項顛覆性技術。”郭光燦認爲，量子計算機如果得到普遍應用，人類社會將發生翻天覆地的變化。“比如，算力會提高到新的層次，量子算力會以指數級增長超越現有的經典算法，超越現在的超級計算機。”

有研究發現，量子計算機可以實現超級計算機無法完成的工作。如今年1月6日，中國第三代超導量子計算機“本源悟空”上線運行，現已經完成了8萬個項目。其中，現在的動態密鑰電子計算機無法破解，但量子計算機則可以。

不過，在研究量子計算機的過程中，還面臨兩大主要障礙。第一個是“消相干”問題，即量子計算機是宏觀的量子器件，環境不可避免地破壞量子特性。它會導致量子計算機自動地變成經典計算機，喪失並行運算能力。第二個困難是人類尚未掌握精確操控量子狀態和演化的技術，因此無法制備和精確操控量子比特數較多的量子芯片。

目前，行業已針對量子計算機研究中的糾錯已提出了很多應對策略。比如，量子計算機可以採用“編碼容錯”技術以確保計算的可靠性。“但只是理論上可以實現，但現在我們的技術還達不到。”郭光燦說。