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郭国平:量子计算机研发应聚焦实用化 软硬件协同

2019-05-09     来源:中国科学院

  第十届后量子密码国际会议8日在重庆举行。中国科学技术大学中科院量子信息重点实验室教授、国家重点基础研究发展计划项目A类(超级973)首席科学家郭国平接受中新网记者专访时建议,中国量子计算机研发应重视整个生态系统。

  量子计算机发展受到广泛关注。郭国平说,国际上,英特尔、IBM等大型高科技企业已从各种体系的自由探索,发展到目前的聚焦几个特定体系,如半导体量子芯片、超导量子计算机;并围绕特定体系,进行软硬件协同研发。

  多个量子比特的相干操纵和纠缠态制备是发展可扩展量子信息技术,特别是量子计算的核心指标。郭国平认为,有舆论因此非常关注量子比特位数。但这并不全面,因为有质量的量子比特位数才有意义,才会因为增加比特而提升计算能力。

  他主张,像发展经典计算机时一样,应从量子计算的硬件、操作系统、软件开发包、语言开发包,到云平台的整个生态系统去推进量子计算发展,而不能仅仅关注量子比特位数。

  “聚焦实用化,软硬件协同发展,注重关键技术攻关,提高比特质量和数量”,这是郭国平提出的量子计算发展方向。软硬件协同发展是指除了提高量子比特质量和数量,还应发展控制量子比特的硬件和技术,以及与量子CPU相对应的软件,探索基于量子计算机的各种算法,推广中国量子计算机编程语言和标准。

  他坦言,部分研究者重视发表论文,而对量子编程语言等难以发表论文的领域少有着力,量子计算的生态系统发展中还有颇多难题要攻克。这需要政府引导、企业参与,集中各行各业的力量,分工合作。

  他建议改变部分科研项目立项机制,从立项后科研经费直接下拨,变为“项目达到预期目标后再一次性拨款”的“后奖励”模式。这可以激励真正潜心研究的人去攻坚克难,减少低水平重复工作。

  研发需要资金投入。郭国平说,量子计算机研发周期长、风险大。国内资本市场对此还处于“看不懂、不敢碰”的状态。这就需要政府引导,与企业同步投入。

  郭国平是合肥本源量子计算科技有限责任公司首席科学家。本源量子2018年底宣布成功研制中国首款完全自主知识产权的量子计算机控制系统。他笑称,企业拿出了真金白银,监管更加高效,更有力地推动研发,“本源量子的资本方天天盯着研究者做实事”。

  “量子计算机的研制开发是长期而艰巨的任务,技术攻关难度非常大、周期非常长、不确定性很高。”郭国平最后说,从事该领域工作应该脚踏实地围绕一个目标,不停试错,愿意踩坑,一点一点攻关,才能做出真正能用的量子计算机。

  虽然量子计算机的研发工作目前还处于初期阶段,但密码学界已经未雨绸缪,开始积极研发能够抵御量子计算攻击的后量子密码(PostQuantumCryptography,PQC,亦称抗量子密码)。

  后量子密码作为新型密码,近年来得到了密码学界的广泛关注。5月6日至10日,重庆大学信息物理社会可信服务计算教育部重点实验室(CPS-DSC实验室)连续举办三场有关后量子密码的系列活动,包括后量子密码全球暑期班、2019亚洲后量子密码论坛和为期三天的第十届后量子密码国际会议。来自政府、企业、科研院校愈两百位嘉宾在大会上介绍、交流计算机以及后量子密码的研究进展。

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