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中國科學院院士、深圳國際量子研究院院長俞大鵬做客惠州西湖科學講壇

惠州可合作探索“量超融合”搭上高速列車

　　1月3日下午，在惠州西湖科學講壇（第二十九講）上，中國科學院院士、深圳國際量子研究院院長、南方科技大學講席教授俞大鵬以“萬物皆可量子——量子計算 人人有責”為主題，以通俗易懂的語言作了一場精彩的專題授課。

　　專題授課中，俞大鵬院士結合其在相關領域的經驗積累和豐富知識儲備，詳細講解了宏觀科學、量子力學相輔相成關系，對我國發展量子科技的意義、優勢、挑戰、發展現狀特別是面臨的挑戰與機遇進行了分析，并就量子計算芯片底層邏輯、現狀、發展方向進行了闡述，同時對算力、算法對工業社會與現代產業的重要意義進行了概述。

俞大鵬。惠州日報記者鐘暢新 攝

　　世界大國競相搶占量子技術戰略制高點

　　“當人類仰望天空、探索宇宙，便產生了牛頓力學等宏觀科學；而當我們窺視自己，探索微觀世界，思考我們是誰、我們從哪里來，宇宙萬物是否有最小的構造單元，就誕生了量子力學……”報告會中，俞大鵬娓娓道來，從宏觀宇宙和微觀世界兩個層面出發，闡述了量子在描述萬物運動規律中的作用，并提出了“萬物皆可量子”“量子力學是宇宙運行規律最底層的科學”等概念。

　　“宇宙萬物有沒有最小的構造單元？的確有！如果有，它是否也像日月星辰一樣圍繞確定的軌道運動？并不是的！”隨著一個個設問被解答，俞大鵬解釋道，宏觀和微觀世界兩者的邊界是原子，但原子并不是最小的單元。

　　微觀層面來說，組成宇宙萬物只有電子、光子、夸克、膠子四種基本粒子，這些粒子通過強力、弱力、電磁力和引力四種力相互作用，可以創造出世間萬物。“也就是說，世界萬物皆是量子的產物，因此說‘萬物皆可量子’。”

　　俞大鵬說，微觀世界往往是違反人類直覺的，比如人們常常認為所有的東西都是連續的，而事實上，經過無限放大的微觀世界可以看到，這些物質實際都是不連續的。因此，認識微觀量子世界，需要突破傳統經驗。

　　我們為何要大力發展量子信息技術？俞大鵬介紹，從歷史上看，第一次量子技術革命成就了自動化、信息化的第三次工業革命，這個階段僅在原子層次被動解決問題，尚未涉及量子效應。

　　而第二次量子技術革命主要有三大催生因素，包括算力需求、科學發展、能力提升。在信息時代，算力決定一切，而信息爆炸又呼喚智能化處理無序大規模數據的顛覆性技術。從理論上來講，量子計算具有無與倫比的算力，能解決經典計算機無法解決的難題。因此，世界大國競相搶占量子信息技術戰略制高點，這不僅將帶來巨大變革，也事關各國網絡信息安全，絕不容小覷。

　　惠州良好工業基礎對發展量子科技具有重要支撐作用

　　目前量子技術處于什么水平？未來超導量子計算機又是什么樣子？俞大鵬提出，量子技術對解決特定問題具有無與倫比的優勢，但是目前未能提供任何算力支撐；一旦提供算力支撐，前景將無可限量。未來量子計算機將模塊化，由各模塊集成形成功能強大的量子計算機。

　　“量子計算道阻且遠，人人有責。”俞大鵬說，目前我國面臨原始創新相對匱乏和內卷局面，如重復建設、惡性競爭、重論文輕技術等問題，成為發展量子科學的主要掣肘。因此，要加強原始創新，追求極致，注重應用，做好科普；要加強人才培養，為研制量子計算機儲備人才和技術力量。

　　俞大鵬說，在第二次量子技術革命中，粵港澳大灣區不能當“看客”。2023年深圳成立國際量子研究院，在超導量子計算及量子科技若干“根技術”方面取得最新研究進展，包括分布式量子芯片量子互聯、玻色編碼量子糾錯、稀釋制冷機、電子束光刻機自主可控研發等取得重大突破。

　　“惠州在電子信息技術方面有良好的工業基礎，對發展量子科技具有重要的支撐作用。”俞大鵬建議，雖然目前量子科技仍處于較前期的發展階段，但深圳國際量子研究院堅持“沿途下蛋”戰略，希望盡早推動一些量子技術落地。接下來，惠州可與其加強合作，在量子加密通訊、網絡信息安全等方面共同布局，并探索“量超融合”道路，合力研制量子計算機。通過這種方式，惠州將實現跨越式發展，搭上量子技術高速發展的“列車”。

　　人物名片

　　俞大鵬，中國科學院院士，深圳國際量子研究院院長，南方科技大學講席教授，量子物態調控與量子計算領域專家，法國南巴黎大學博士研究生，教育部長江學者特聘教授，國家杰出青年科學基金獲得者。兼任中國電子學會量子信息分會主任委員、深圳市量子信息學會理事長等。

　　俞大鵬長期從事低維量子材料尤其是物理性質與器件效應的量子調控研究，是半導體量子線等量子材料物理研究領域的國際先驅和領軍人物。近十幾年來，其研究重心集中在對單根半導體量子線、單體量子結構的光電熱力磁物理性質的精確量子調控上，取得系列具有重大國際影響的研究進展，奠定了深圳開展量子調控和量子計算的堅實基礎。其位列世界物理學家前列，近年來以量子物理指導算力算法開發，是國際上量子計算先驅。

　　2024年9月，俞大鵬入選美國斯坦福大學和愛思唯爾數據庫發布的2024全球前2%頂尖科學家榜單的“終身科學影響力排行榜”和“年度影響力排行榜”。

　　惠州日報記者游璇鈺 謝寶樹 通訊員鐘茂青