基础研究和安全问题成为“第二次量子革命”关键词

文／本刊记者 史 诗

当前，量子信息技术成为全世界瞩目的新兴战略技术焦点，不少专家认为这点燃了“第二次量子革命”。

北京市副市长、北京量子信息科学研究院理事长靳伟在9月26召开的2021中关村论坛“量子科技发展与未来论坛”上表示，“北京市正全面加速基础研究和核心的技术攻关，聚焦电子型的量子计算机和全球量子网络两大战略任务，推动了更多从0到1的科技突破。”

我国长寿命超导量子比特芯片打破世界纪录

在此前举行的2021中关村论坛全体会议上，北京量子信息科学研究院研究员于海峰发布了长寿命超导量子比特芯片。该成果能使量子比特退相干时间达到503微秒，打破了2020年3月由美国普林斯顿大学研究组保持的360微秒的世界纪录。同时，该研究成果有望观测到原来无法观测到的量子过程或现象，为超导量子计算走向实用化打下了坚实的器件基础。

在量子物理领域，保持好的量子相干性至关重要。它决定着量子门操控的保真度、量子电路的深度等一系列量子计算机核心性能问题。因此，延长量子比特的相干时间一直是各国技术竞赛的焦点。

持续推动基础研究突破和成果转化

量子科技会在诸多领域产生革命性影响，基础研究是科技创新的沃土，将不断孕育划时代的颠覆性技术、促进量子信息技术的发展。

靳伟透露，北京将继续把量子科技作为关键核心技术自主创新的重要突破口，统筹推进基础研究、前沿技术、工程技术研发。还将继续促进产学研协同创新，推动研发成果产业化，支持高校、院所联合成立量子技术研发团队，积极推动基础理论研究突破，加强关键核心技术攻关，支持高校、院所与龙头企业、创新型企业协同攻关，搭建联合实验室，促进产学研深度融合，加快推进成果的转移转化。

对此，中科院院士、中国科学技术大学教授郭光灿建议，要研判发展趋势、制定长期规划，应该以国家的某一个权威部门来组织专家准确分析量子计算的软硬件技术的研发和应用前景的趋势，来制定整体发展战略，明确近期中长期目标，分阶段投入考核。要重视合成组件，提升自主研发，共性的关键技术要突破，必须组织国内的能力分工来做，从此来提升器件和系统层面上自主研发和工程化集成的能力。还要布局学科的建设，加强人才的培养。

警惕量子计算的安全问题

“量子计算机必须结合量子硬件和量子软件同时使用，要充分发挥量子计算的实力，单单靠量子硬件是远远不够的。”澳大利亚悉尼科技大学杰出教授、中科院软件研究所学术副所长、清华大学特聘教授应明生称。

应明生还谈到量子计算的安全问题。他说，从以往的量子计算前瞻、计算机科学应用的报告中可以看到，量子计算机都曾出现相关错误。因此如果我们能在初始阶段就建立可信软件堆栈，这样将有望降低未来量子计算行业的出错率”。

对于量子科技未来的应用问题，靳伟谈到，将推动量子科技在大数据搜索、人工智能、生物制药、金融、医疗及政务等领域的应用，促进创新链与产业链的联动。