国际观察｜全球量子计算研究进入关键跨越期

新华社北京7月11日电 题：全球量子计算研究进入关键跨越期

量子计算，这个听起来有点科幻的名词，如今正以前所未有的姿态走进现实。先说几个核心判断：这项被视为新一轮科技革命关键引擎的技术，已经一脚踏入了从实验室迈向实际应用的关键跨越期。全球主要科技强国都在加码投入、排兵布阵，整个赛道正在持续升温，并向纵深发展。

“容错量子计算机”呼之欲出

简单来说，量子计算就是基于量子力学原理的全新计算模式。它的并行计算潜力远超经典计算机，有望在生物制药、新材料研发、人工智能、密码破解、气象预报甚至交通优化等领域掀起碘伏性变革。

那么，这项技术到底要走到哪一步才算真正成熟？国际学界的主流观点勾勒了一条清晰的“三步走”路线图：第一步是验证“量子计算优越性”，即在某些特定任务上，量子计算机能完成经典计算机无法完成的计算，证明其在特定场景下具备碾压级的算力优势。第二步，研制能操纵数百个量子比特的专用量子模拟机。第三步，也是最关键的一步——大幅提升量子比特的操控精度、集成数量和容错能力，最终打造出“容错量子计算机”，也就是真正实用的、可商用的量子计算设备。

值得关注的是，美国和中国的科研团队近年来已先后实现了“量子计算优越性”这一里程碑。这些突破的意义在于，它们大幅提前了“容错量子计算机”到来的时间表。量子计算正从“单纯的科学探索”加速进入“工业级系统工程化实现”的关键跨越期。中国科学技术大学教授、光量子计算原型机“九章四号”研制负责人之一陆朝阳打了个比方：“最新研究发现，量子计算的‘高峰’其实比我们此前估计的要低，而我们攀登‘爬山’的速度则比预期更快。”另一边，美国谷歌量子计算部门负责人哈特穆特·内文也明确表态，目标是在2029年年底之前，交付能够完成实际产业任务的容错量子计算能力。

多国持续加强投入

面对这样一片充满想象力的战略蓝海，全球主要科技力量自然不会袖手旁观。美国、欧盟、日本、俄罗斯、印度等都在量子计算这盘大棋局中积极落子。根据联合国教科文组织发布的“可持续发展全球量子倡议”数据，全球量子科技投资总额已超过557亿美元，预计到2040年将增至1060亿美元。这绝不仅仅是“投钱”那么简单，背后是整个国家战略意志的体现。

中国在这方面可以说稳居世界第一梯队。通过发挥新型举国体制优势，中国已在量子计算的多个技术路线和产业链关键环节完成布局。“祖冲之号”系列超导量子计算原型机研制负责人之一、中国科学技术大学教授朱晓波透露，其团队正在为量子计算的大规模工程化和产业化积极做准备。

美国的打法则延续了其在晶体管和网络产业的发展经验：在大学等研究机构完成前期理论突破后，让谷歌和IBM这样的高科技公司接棒，充当研发和产业化的先锋，政府则提供系统性扶持。2018年，美国颁布《国家量子计划法》，授权2019至2024财年投入超过12亿美元；2024年，又通过《芯片与科学法》，将量子计算纳入核心战略产业。今年6月，美国总统特朗普还签署行政令，要求进一步加速量子计算机的研发和应用。

欧盟为确保对未来技术的自主权，2018年正式启动量子技术旗舰计划，在十年周期内专项投入10亿欧元。2024年更是发布了《欧洲量子技术宣言》，目标直指全球领先的量子产业集群。日本政府也在今年6月宣布，计划到2040财年推动总计高达2.3万亿美元的长期综合性投资，量子技术被列为重中之重。

排除杂音，共同前行

不过，研发“容错量子计算机”绝非易事。这是对人类现有量子调控能力和超大工程协作能力的极限挑战。它不取决于某一台机器的参数，而取决于能否构建一个可持续演进的全栈生态系统。在这个过程中，有两大障碍需要警惕：一是“小院高墙”式的技术封锁，二是“过度炒作”带来的市场噪音。

少数国家试图构建量子科技壁垒。对此，全球知名学术期刊《科学》发表文章指出，量子技术征程中的某些目标，其复杂性已远超任何单一团队、公司甚至国家的能力范围。当前正是需要像当年微电子产业那样，形成跨越学术界、工业界和国家实验室的全球创新共同体的时刻。朱晓波代表中国研究人员明确表示，支持国际科学界关于建立全球开放共享知识体系的诉求，并愿保持开放交流。

另一方面，不实炒作是干扰量子产业健康发展的另一颗“毒瘤”。技术难度决定了量子计算产业不能仅靠砸钱就能获得竞争优势。当前最先进的量子计算机造价极其昂贵、技术难度极高，全球仅有极少数科研机构能成功搭建，且几乎还不具备任何实用功能。然而，各类媒体上关于量子算力突破、在金融领域遭到滥用等夸大不实报道却层出不穷。法国量子技术公司C12联合创始人德雅尔丹一针见血地指出：那不是技术进步，那叫市场营销，是“表演”。