《瞭望》新聞周刊(kan)記者 徐海濤?周暢?陳(chen)諾

◇當(dang)下(xia)的量子信息開始從實驗(yan)階(jie)段走向市(shi)場階(jie)段，開啟了另(ling)一(yi)種模式、另(ling)一(yi)種生態的競爭

◇如果國外生態一直優于我們(men)(men)，那(nei)么我們(men)(men)在應用領域(yu)的差距就會被拉大，有(you)可能影響未來量(liang)子計(ji)算產業的發(fa)展

20世紀80年(nian)代，郭光燦率先(xian)將量子光學(xue)理論體(ti)系(xi)引入國(guo)(guo)(guo)內，并身體(ti)力行推進相關研究和教(jiao)育工(gong)作(zuo)。此后，他在國(guo)(guo)(guo)內最早將目(mu)光投向量子信息領(ling)域，并承(cheng)擔國(guo)(guo)(guo)家“973計劃(hua)”項目(mu)，為中國(guo)(guo)(guo)的(de)量子信息研究與國(guo)(guo)(guo)際同行并駕齊驅作(zuo)出貢(gong)獻。

現(xian)在(zai)，郭光(guang)燦的(de)研究重心(xin)是量(liang)子(zi)計(ji)算(suan)機(ji)(ji)(ji)市場化。這(zhe)位(wei)中(zhong)國科學院院士、188bet足球教授告(gao)訴《瞭望》新(xin)聞(wen)周刊，量(liang)子(zi)計(ji)算(suan)機(ji)(ji)(ji)只有在(zai)應(ying)用(yong)中(zhong)發現(xian)問題、創(chuang)造應(ying)用(yong)場景(jing)并及時反饋給(gei)研發端，產業才(cai)能迭代發展(zhan)(zhan)，量(liang)子(zi)計(ji)算(suan)的(de)發展(zhan)(zhan)需要良好(hao)應(ying)用(yong)機(ji)(ji)(ji)制。

 把量子光學落后的20年追回來

《瞭望》：你是國內最早一批關注(zhu)量子研(yan)究的科研(yan)工作者，你為(wei)何(he)會關注(zhu)這個領域？

郭光燦：1978年，全(quan)國科(ke)學大會召(zhao)開(kai)。我們(men)迎來了一個科(ke)學的春天。

在(zai)這次大(da)會(hui)上，我(wo)(wo)研(yan)究(jiu)(jiu)的(de)(de)(de)“氮分子激光(guang)器的(de)(de)(de)研(yan)制和(he)應用(yong)”榮(rong)幸(xing)獲獎，但我(wo)(wo)知道，氮分子激光(guang)器在(zai)國外早(zao)有研(yan)究(jiu)(jiu)，我(wo)(wo)只(zhi)是(shi)彌補了國內(nei)空白(bai)。我(wo)(wo)想去研(yan)究(jiu)(jiu)一個新的(de)(de)(de)領(ling)域(yu)。通過對當時前沿(yan)學(xue)(xue)(xue)科的(de)(de)(de)廣泛梳(shu)理，大(da)學(xue)(xue)(xue)期(qi)間(jian)學(xue)(xue)(xue)過的(de)(de)(de)量(liang)(liang)子力(li)學(xue)(xue)(xue)映入我(wo)(wo)的(de)(de)(de)眼簾。我(wo)(wo)想，假如(ru)用(yong)量(liang)(liang)子力(li)學(xue)(xue)(xue)理論來研(yan)究(jiu)(jiu)光(guang)學(xue)(xue)(xue)，也就是(shi)所謂的(de)(de)(de)量(liang)(liang)子光(guang)學(xue)(xue)(xue)，應該是(shi)一條(tiao)新路(lu)。之后，我(wo)(wo)便開(kai)始朝著量(liang)(liang)子光(guang)學(xue)(xue)(xue)這一方向瞄準和(he)進擊。

這是我(wo)一(yi)生中(zhong)最重要的(de)選擇。我(wo)認(ren)為量(liang)(liang)子(zi)光學一(yi)定有(you)一(yi)片(pian)無限廣闊的(de)天地。我(wo)開(kai)始學習(xi)量(liang)(liang)子(zi)光學知(zhi)識，但(dan)那時國內(nei)相關(guan)資(zi)料很少，能獲得的(de)信息十分有(you)限。恰好當(dang)時有(you)一(yi)個(ge)出國進行(xing)學術(shu)交流的(de)機會，我(wo)以(yi)訪問學者(zhe)的(de)身份前往加(jia)拿(na)大多倫多大學，在那里，我(wo)的(de)眼界一(yi)下(xia)子(zi)打開(kai)。我(wo)意識到，國外(wai)對(dui)量(liang)(liang)子(zi)光學的(de)研究(jiu)從(cong)20世(shi)紀(ji)60年(nian)代就已(yi)開(kai)始，而我(wo)是從(cong)20世(shi)紀(ji)80年(nian)代開(kai)始研究(jiu)，換句話說，國內(nei)的(de)相關(guan)研究(jiu)已(yi)經落后了(le)整(zheng)(zheng)整(zheng)(zheng)20年(nian)。

《瞭望》：從落后20年起步(bu)，我(wo)們的量子光學是如何追趕的？

郭光(guang)燦：在多倫多大學的(de)兩年時間(jian)里，要學習的(de)東西非常多，因為畢竟(jing)有長(chang)達20年的(de)漫長(chang)征程要追趕。我幾乎天(tian)天(tian)泡圖書館，積累了大量有關(guan)量子(zi)光(guang)學的(de)資料，等回國時，攢下整整一大箱復印資料。

1983年(nian)8月，我參加(jia)在美(mei)國(guo)(guo)羅徹斯(si)特大(da)學(xue)召開(kai)的第五屆國(guo)(guo)際量子光(guang)學(xue)會議(yi)，參會的中國(guo)(guo)學(xue)者和學(xue)生共(gong)有8人，當時大(da)家決心回國(guo)(guo)后一(yi)定要共(gong)同推進(jin)中國(guo)(guo)量子光(guang)學(xue)的學(xue)科發展(zhan)。之后，我成為第一(yi)個(ge)回國(guo)(guo)的人，就(jiu)想兌現諾言，把國(guo)(guo)內量子光(guang)學(xue)的“種(zhong)子”播下。

1984年，我在安徽滁州召(zhao)集了(le)量子光(guang)學(xue)的(de)會(hui)(hui)議，后來(lai)被(bei)稱為“瑯琊會(hui)(hui)議”。這個會(hui)(hui)擴大了(le)量子光(guang)學(xue)的(de)影響，并(bing)確定今(jin)后每兩(liang)年開一(yi)次會(hui)(hui)。量子光(guang)學(xue)逐漸被(bei)更多人了(le)解，慢慢發展起來(lai)。

這一年，我正式開始授(shou)課(ke)，成為第一個在國內(nei)為研(yan)究(jiu)生完整開設量子光(guang)學(xue)課(ke)程的人。當時國內(nei)沒有量子光(guang)學(xue)教材，我就自編教材，成為國內(nei)第一個寫(xie)量子光(guang)學(xue)教材的人。這些工作，起到了普(pu)及量子光(guang)學(xue)、啟蒙入門的作用。

為國家未來開啟研究量子信息

《瞭望》：你是在什么(me)契機下，從量(liang)子光(guang)學(xue)轉入研究量(liang)子信息的(de)？

郭光燦：到(dao)20世紀90年(nian)代左右，中國量(liang)子光學隊伍掌握(wo)的(de)基(ji)礎理(li)論，已經趕上我當(dang)時在(zai)加拿大訪學時的(de)國際水平，但作(zuo)為一(yi)個已經相對完善的(de)基(ji)礎學科，我們很難再(zai)做出有(you)大影響的(de)工作(zuo)。1990年(nian)，我在(zai)國外文獻中讀(du)到(dao)有(you)關量(liang)子信(xin)息的(de)研究文章，眼前一(yi)亮(liang)，覺(jue)得這(zhe)就(jiu)是我要找的(de)增長(chang)點。

一是可以把成熟的(de)量子(zi)(zi)光學理論用到(dao)新興的(de)量子(zi)(zi)信(xin)(xin)息(xi)領域。二是當時(shi)國(guo)外(wai)(wai)涉足(zu)量子(zi)(zi)信(xin)(xin)息(xi)領域的(de)人比較少，處(chu)在(zai)起步階(jie)段，這個時(shi)候發展中國(guo)的(de)量子(zi)(zi)信(xin)(xin)息(xi)，可以進行趕超。當初在(zai)量子(zi)(zi)光學領域與(yu)國(guo)外(wai)(wai)相(xiang)差幾十年需(xu)要慢(man)慢(man)追趕，但在(zai)量子(zi)(zi)信(xin)(xin)息(xi)領域，我(wo)們與(yu)國(guo)外(wai)(wai)相(xiang)差不過幾年，完全有(you)可能彎道超車。

從那時起，我(wo)的心態也發(fa)生轉變，因為(wei)(wei)量(liang)(liang)子光學(xue)是個人興趣(qu)，量(liang)(liang)子信(xin)息則對(dui)國家未來(lai)意義重大。我(wo)開始坐(zuo)起“冷板凳”進行研究(jiu)，直到2001年，我(wo)受聘(pin)為(wei)(wei)國家“973計(ji)劃(hua)”項目“量(liang)(liang)子通信(xin)與(yu)量(liang)(liang)子信(xin)息技(ji)術”首席科學(xue)家。

之后，我組建了一(yi)個超過50人的(de)研究團隊，把國(guo)內做相關研究的(de)人都拉進(jin)來，歷時5年取得豐碩成果，更重要的(de)是培養了一(yi)支我國(guo)的(de)量子(zi)信息隊伍。

我們這個項目組先后產生(sheng)5位院士、9位“973計(ji)劃”首席科學(xue)家，起(qi)到(dao)了為(wei)我國量子信息領域打基礎(chu)、擴大人(ren)才隊伍的重要作用，為(wei)我國量子信息進(jin)入國際第一梯隊作出貢獻(xian)。

《瞭望》：現在，你的(de)攻(gong)關方向(xiang)是(shi)什么？

郭光燦：現(xian)在，量(liang)子(zi)信(xin)息開始(shi)從實(shi)驗(yan)階段(duan)(duan)走向市(shi)場階段(duan)(duan)，開始(shi)了另(ling)一(yi)種(zhong)(zhong)模式、另(ling)一(yi)種(zhong)(zhong)生態的(de)競(jing)爭。目前(qian)最重要的(de)就是發展量(liang)子(zi)計算(suan)機(ji)。量(liang)子(zi)計算(suan)機(ji)現(xian)階段(duan)(duan)可以起到提速(su)作用，但要和經典(dian)計算(suan)機(ji)結合起來，需要相(xiang)當長一(yi)段(duan)(duan)時間。

可(ke)以預見的是(shi)，量子(zi)計算(suan)機(ji)不會完全替代電(dian)子(zi)計算(suan)機(ji)。將來在生物醫療(liao)、金融、城(cheng)市大腦等(deng)方(fang)面，可(ke)以用量子(zi)計算(suan)機(ji)處理(li)，它(ta)同(tong)時有利于國(guo)家的數字(zi)安全。

 量子計算發展需良好市場生態支撐

《瞭望》：我們目前面臨的國際競爭形勢如何？

郭光燦(can)：目前，美國IBM公司(si)和美國谷歌公司(si)對量子計算(suan)通(tong)用(yong)機都有(you)(you)了發(fa)展(zhan)的“路線圖”。同(tong)時(shi)，國外的市場(chang)生態較(jiao)為良好，如(ru)IBM牽頭組織了140多家公司(si)組成產業聯盟，它研發(fa)的量子計算(suan)機，這些(xie)企業都會應(ying)用(yong)。只有(you)(you)在應(ying)用(yong)中發(fa)現(xian)問(wen)題、創造應(ying)用(yong)場(chang)景(jing)并及(ji)時(shi)反饋(kui)給研發(fa)端，產業才能迭代發(fa)展(zhan)。

我國(guo)的(de)量(liang)子計算(suan)研發處于(yu)國(guo)際(ji)第一(yi)陣營，但在應(ying)用(yong)(yong)環節，目前尚未(wei)形成(cheng)良好機(ji)制。主要是(shi)因為前期投入較大，可能高達幾千萬元甚至上(shang)億元，而我國(guo)尚沒有(you)類(lei)似的(de)產業(ye)聯(lian)盟分攤成(cheng)本，影(ying)響(xiang)了量(liang)子計算(suan)機(ji)的(de)應(ying)用(yong)(yong)。產品(pin)只有(you)用(yong)(yong)了之(zhi)后，才會(hui)(hui)(hui)發現(xian)問題，從而不斷完善優化，產品(pin)才會(hui)(hui)(hui)越(yue)(yue)來越(yue)(yue)成(cheng)熟，發展才會(hui)(hui)(hui)越(yue)(yue)來越(yue)(yue)快(kuai)。如果國(guo)外(wai)生態(tai)一(yi)直優于(yu)我們(men)(men)，那么我們(men)(men)在應(ying)用(yong)(yong)領域的(de)差(cha)距就會(hui)(hui)(hui)被拉大，有(you)可能影(ying)響(xiang)未(wei)來量(liang)子計算(suan)產業(ye)發展。

《瞭(liao)望》：面(mian)對這樣的競(jing)爭，你有(you)什么建(jian)議？

郭光燦：要加快營(ying)造(zao)從研發(fa)到使用，再到反饋優化研發(fa)的市場(chang)氛圍。

一是建議(yi)政府和(he)研發企(qi)業共同補貼，培(pei)訓(xun)購買(mai)方企(qi)業操(cao)作，一起促進量(liang)子(zi)科技產品優化，營造量(liang)子(zi)計算機發展的良好生態環境(jing)。

二是組建(jian)同類(lei)企業(ye)產業(ye)聯盟，建(jian)立行業(ye)的(de)量子(zi)計算機(ji)(ji)應(ying)用中心。目前(qian)階段，每個(ge)公司都花高價購買量子(zi)計算機(ji)(ji)的(de)確沒(mei)必要，可以在某個(ge)行業(ye)集中的(de)地區布(bu)局，組建(jian)應(ying)用中心，多個(ge)企業(ye)都可使用，集中應(ying)用、分攤(tan)成(cheng)本。

三是提(ti)前布(bu)局(ju)基礎(chu)設備(bei)、材(cai)料(liao)等(deng)(deng)領(ling)域(yu)，提(ti)前研究部署(shu)在(zai)應用環節(jie)可能(neng)遇到的基礎(chu)問題。尤(you)其在(zai)市場(chang)化過程中，要對所需的基礎(chu)設備(bei)、材(cai)料(liao)等(deng)(deng)提(ti)早著(zhu)手(shou)。

四是加(jia)快人才(cai)培(pei)養、人員(yuan)培(pei)訓(xun)、教(jiao)育科(ke)(ke)普。目前我們在安(an)徽省合肥市高(gao)新技術產業開發區開辦了(le)免費的量子(zi)計算機培(pei)訓(xun)班(ban)，讓更多人了(le)解(jie)量子(zi)計算機的基本知識和使用方法。但(dan)目前能(neng)做(zuo)量子(zi)計算機的還是少數，建議在高(gao)校布局量子(zi)科(ke)(ke)技本科(ke)(ke)專業，有針對性地培(pei)養應用環節人才(cai)。

《瞭(liao)望》2021年第51期

//xhpfmapi.xinhuaxmt.com/vh512/app/10469036