进入量子纠缠时代，如何抢占全球量子计算发展前沿高地？
进入量子纠缠时代，如何抢占全球量子计算发展前沿高地？
量子科技作为当今世界科技发展的最前沿领域之一，融合了量子力学和信息科学，主要分为量子计算、量子通信和量子精密测量等多个重要方向。在2024浦江创新论坛“未来之光”量子科技专题论坛上，多位专家分享了量子科技领域的最新进展和未来展望。
量子通信网络的全球布局
中国科技大学杰出讲席教授、中国科学院量子信息与量子科技创新研究院院长潘建伟院士透露了迈向全球量子通信网与量子互联网的最新进展和未来展望。在潘建伟看来，建立全球范围的量子通信乃至互联网，由3个板块构成，基于光纤的城域量子通信网络、量子中继器与存储器链接形成的城际间量子通信、量子卫星加持的远距离量子通信。
全球量子计算发展现状
纵观全球，美国、欧盟、中国均处于全球量子计算发展的前沿。美国在各路线上多团队并行发展，拥有IBM（超导路线）、谷歌（超导路线）、Quantinuum（离子阱路线）、PsiQuantum（光量子路线）、Intel（硅半导体量子点路线）等一批优势企业。欧盟各国各具特色，研究起步早，在量子计算支撑设备领域具有传统产业积累先发优势。我国已在量子计算领域开展布局，并推出了高性能产品，中国科技大学量子计算机“九章”（光量子路线）和“祖冲之二号”（超导路线）已成功问世。
上海在量子科技领域的布局
上海自“十三五”以来，在量子计算多条技术路线进行了布局，拥有一批顶尖的量子科技科研团队和实验室。在量子算法和量子硬件研发方面取得了重大突破，利用53个比特实现难以被经典计算机求解的量子过程、参与研制66量子比特可编程超导量子计算原型机“祖冲之2.0” “祖冲之2.1”以及离子阱芯片的自主研制；在量子计算所需的量子芯片工艺、单光子探测器、稀释制冷机、稳频光源等方面形成了一定的科研优势，集聚了一批高水平科研团队，相关成果获国际认可，一些支撑设备类企业崭露头角，并在国家2030项目中承担了较多任务，为未来的计算技术发展奠定了坚实的基础。
量子科技发展的挑战与机遇
中科创星创始合伙人米磊在论坛上表示，过去10年间，全球量子科技领域的企业数量和投融资规模经历了一轮爆发式增长。尤其是在量子计算和量子测量领域，欧美企业聚集度最高，全球占比超过60%；中国在量子计算和量子测量企业数量上约为美国的一半。但从总体上看，国内量子初创企业在成长过程中还面临技术挑战、商业化障碍、人才短缺、资金投入不足、产业链不完善等挑战。米磊希望鼓励原创性技术的研发，以推动技术进步和产业创新；同时，支持企业与高校、科研机构的合作，促进产学研深度融合，加强对量子科技人才的培养。加大资金支持方面，米磊建议，在政府设立专项基金、提供税收优惠、风险投资等方式的同时，鼓励社会资本投入量子科技领域，形成多元化的资金支持体系。
量子纠错时代的到来
参加此次量子科技专题论坛的清华大学物理系副教授的陈文兰，长期从事基于冷原子的量子计算和量子调控。在她看来，现在硬件的发展使得量子计算中的逻辑编码和量子纠错成为可能，也就是说量子平台对于物理比特的操控性能已经好到可以开始纠错了。接下来，理论物理学家和数学家会提出更好的编码和纠错算法，实验物理学家会把量子平台的比特数目变得更大、逻辑门的保真度更高、比特间的连接性做得更好更快。“我们科研工作者有很多好的想法来推进各种参数和量子计算平台的计算能力。但是当平台的能力越来越强的同时，其复杂程度也会越来越高，就需要完成大量的高难度的工程任务。”
陈文兰说：“这些量子工程任务和其上游的高水平设备元件是需要产业界来支撑和推进才能得到需要的快速发展。同时，这些工程和技术的发展，在帮助我们提升量子计算机性能的同时，也提升了我们对于量子世界的操控能力，潜在地对相关科技发展也会起到非常正面的推动作用。”