中新網(wǎng)報(bào)道了郭國(guó)平教授關(guān)于量子計(jì)算機(jī)研發(fā)應(yīng)聚焦實(shí)用化、軟硬件協(xié)同的觀點(diǎn),引發(fā)了業(yè)界對(duì)量子計(jì)算技術(shù)發(fā)展路徑的深入思考。在當(dāng)前全球量子科技競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈的背景下,明確研發(fā)方向、優(yōu)化技術(shù)路線,對(duì)于我國(guó)搶占量子計(jì)算制高點(diǎn)具有重要的戰(zhàn)略意義。
量子計(jì)算機(jī)作為下一代信息技術(shù)的核心,其潛力巨大,但距離大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用仍有較長(zhǎng)距離。郭國(guó)平教授強(qiáng)調(diào)的“聚焦實(shí)用化”,正是直面這一挑戰(zhàn)的關(guān)鍵。這意味著研發(fā)工作不能僅僅停留在原理驗(yàn)證或?qū)嶒?yàn)室的“演示性”突破上,而應(yīng)致力于解決實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景中的具體問(wèn)題,例如在材料模擬、藥物研發(fā)、金融建模、人工智能等領(lǐng)域的初步應(yīng)用。通過(guò)開(kāi)發(fā)針對(duì)特定問(wèn)題的量子算法和原型機(jī),逐步證明其相對(duì)于經(jīng)典計(jì)算機(jī)的“量子優(yōu)勢(shì)”,是推動(dòng)技術(shù)從實(shí)驗(yàn)室走向產(chǎn)業(yè)化的必由之路。
而實(shí)現(xiàn)實(shí)用化的核心引擎,在于“軟硬件協(xié)同”。這并非簡(jiǎn)單的口號(hào),而是量子計(jì)算系統(tǒng)復(fù)雜性的內(nèi)在要求。硬件是基石,包括量子比特的制備、操控、互聯(lián)與測(cè)控等,需要不斷提升其穩(wěn)定性(相干時(shí)間)、可擴(kuò)展性(比特?cái)?shù)量)和保真度(操作精度)。目前超導(dǎo)、光量子、離子阱等多種技術(shù)路線并行發(fā)展,各有優(yōu)劣,但共同目標(biāo)都是構(gòu)建出性能更強(qiáng)、更可靠的量子物理系統(tǒng)。
軟件與算法則是發(fā)揮硬件潛力的靈魂。沒(méi)有高效的量子編程語(yǔ)言、編譯器、操作系統(tǒng)以及針對(duì)特定硬件的優(yōu)化算法,再先進(jìn)的硬件也無(wú)法有效運(yùn)行。軟硬件協(xié)同意味著在硬件設(shè)計(jì)之初,就需考慮軟件棧的適配與優(yōu)化;軟件和算法的發(fā)展也要緊密結(jié)合硬件的特性(如比特拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、噪聲模型等),進(jìn)行針對(duì)性設(shè)計(jì)。這種深度協(xié)同能夠有效縮短從硬件升級(jí)到應(yīng)用效能提升的周期,加速迭代。
“計(jì)算機(jī)軟硬件技術(shù)開(kāi)發(fā)”這一更廣泛的語(yǔ)境提醒我們,量子計(jì)算機(jī)的研發(fā)不能孤立進(jìn)行。它需要深度借鑒并融合經(jīng)典計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)、電子工程、微納加工、低溫工程、控制理論等多學(xué)科的成熟經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)積累。例如,量子測(cè)控系統(tǒng)很大程度上依賴(lài)于高性能的經(jīng)典電子學(xué);量子芯片的制備需要先進(jìn)的半導(dǎo)體工藝。將量子計(jì)算研發(fā)嵌入到更宏大的信息技術(shù)發(fā)展生態(tài)中,進(jìn)行跨領(lǐng)域、跨行業(yè)的協(xié)同創(chuàng)新,是降低研發(fā)成本、加快工程化進(jìn)程的有效途徑。
中國(guó)量子計(jì)算機(jī)的研發(fā)正處在一個(gè)從跟蹤追趕到并跑乃至局部領(lǐng)跑的關(guān)鍵階段。遵循“聚焦實(shí)用化、軟硬件協(xié)同”的路徑,意味著我們需要在國(guó)家戰(zhàn)略的引導(dǎo)下,整合高校、科研院所和企業(yè)的優(yōu)勢(shì)力量,構(gòu)建“產(chǎn)學(xué)研用”緊密結(jié)合的創(chuàng)新鏈條。一方面,持續(xù)投入基礎(chǔ)研究與核心硬件攻關(guān),筑牢技術(shù)根基;另一方面,積極培育應(yīng)用生態(tài),鼓勵(lì)行業(yè)用戶早期介入,共同定義需求、開(kāi)發(fā)應(yīng)用,形成“研發(fā)-應(yīng)用-反饋-改進(jìn)”的良性循環(huán)。唯有如此,我們才能穩(wěn)步推進(jìn)量子計(jì)算技術(shù)走向?qū)嵱茫瑸槲磥?lái)的科技革命和產(chǎn)業(yè)變革奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。