导语
主持人:《大湾区会客厅》今天带您走进深圳河套深港科技创新合作区,探访深圳国际量子研究院的超导量子计算实验室,对话中国科学院院士、深圳国际量子研究院院长俞大鹏,揭秘神秘的量子计算机到底是什么样。【2024年9月12日】
一、南下深圳:二次创业的起点
主持人:俞院士,我们知道您2016年从北京大学来到深圳工作,至今已有十年。能谈谈当时为什么选择来深圳吗?
俞大鹏:那个时候对深圳的了解并不深入,更多是听闻这片改革开放试验田创造的诸多奇迹。2016年春节来深,这座城市强劲的创新能力给我留下深刻印象,也成为我最终决定留深的根本动因。到一个新环境,我还是希望干点事情,干点不一样的事情。
俞大鹏:我们用了八年时间,走过了别人六十年的路。
二、环境与速度:深圳如何托举量子研究
主持人:当时深圳在量子研究领域基础相对薄弱,团队是怎么做到今天这个水平的?
俞大鹏:深圳政府务实高效,具备强烈的干事意愿和能力,且各部门协同顺畅,能快速响应并落实一线诉求。科研工作者提出的合理需求,只要政策允许,总能及时有效解决。
三、核心科研成果
主持人:研究院目前取得了哪些让您印象深刻的成果?
俞大鹏:此前在量子纠错方面存在一个世界性难题——传统量子纠错面临“越纠越错”的困境。我们团队发展了一系列创新方法,在国际上首次通过主动重复量子纠错过程实现逻辑量子比特超越盈亏平衡点,真正从“越纠越错”走向“越纠越对”,该成果入选“2023年度中国科学十大进展”。
俞大鹏:同年,我们团队还展示了5个分布式量子芯片的超低损耗连接,将芯片间量子态传输的保真度提高到单片水平(99%),实现了跨三个芯片的12比特最大纠缠态。
四、科学仪器自主化
主持人:看到实验室里有很多自主研发的设备,这一点能介绍一下吗?
俞大鹏:这个以前要10万元,现在只要3000元。
俞大鹏:在重大科学仪器自主研制上,我们提前布局、主动攻坚,自2018年起便开始研发电子束光刻机、超低温稀释制冷机等关键设备。面对外部技术封锁,团队仅用不到八年的时间,便实现核心设备全链条的自主可控、国产替代。一把把自主研发出来的“国产钥匙”,为中国量子科技的高质量发展筑牢了自主根基。
五、量子科技的国际竞争与定位
主持人:目前国际上量子科技竞争非常激烈,您怎么看?
俞大鹏:量子科技已经成为大国竞争的制高点。
俞大鹏:身处数字时代,算力定义一切、算力决定一切,而量子计算以其强大的计算能力,正重新定义着算力的边界与可能。通用量子计算机一旦被做出来就太强大了,若是与人工智能深度融合后甚至可以决定人类的命运。
俞大鹏:量子计算机是人类挑战操控微观世界极限能力的世纪系统工程,其复杂性和难度超乎想象。
主持人:具体来说,通用量子计算机会取代我们现在的经典计算机吗?
俞大鹏:有一些问题经典计算机可以进行计算,但是用时非常长。通用量子计算机可以解决目前无法解决的问题,但不是谁取代谁的问题,而是共存的关系。量子计算机不会人手一个,但是它解决的问题跟我们每个人都相关。
六、国内发展现状与产业化布局
主持人:您如何看待国内量子计算领域的发展现状?
俞大鹏:国内头部企业在量子计算投入上有缺失,国内量子计算存在低水平重复建设等问题,需要鼓励原创,才能集合优势节约资源。
俞大鹏:正常情况下,大家应该把自己的单项技术做到世界顶级,才有可能集成创造出一台能干活的量子计算机,但是现在国内的重复建设太多,而且还处于低水平重复建设的过程中,恶性竞争浪费国家资源。
主持人:在产业化方面,深圳国际量子研究院有什么布局?
俞大鹏:目前研究院已成功孵化多家量子技术相关企业,正积极响应并深度参与深圳市“20+8”产业集群行动计划,着力推进量子信息技术在多个领域的应用探索与产业落地。
俞大鹏:研究院充分发挥深圳在量子计算、量子通信等领域的技术积累和产业优势,结合香港的国际化平台与高端科研资源,共同打造具有全球竞争力的量子科技创新高地。
七、学科布局
主持人:在学科布局上,深圳国际量子研究院有什么特点?
俞大鹏:研究院在研究和产业方向上将聚焦四个方面。其一,量子物态调控(量子材料),这是偏基础的研究方向,也是研究院打造的基础原始创新池,瞄准诺奖级研究成果,为后续技术研发提供坚实的理论和材料支撑。其二,量子计算领域,聚焦固态量子计算,重点发展超导量子计算和硅基半导体量子计算。其三,量子精密测量领域。其四,量子工程应用领域,以科学仪器自主研发为特色,聚焦电子光刻机、低温冷头、稀释制冷机等“根技术”研发。
八、未来期待与青年寄语
主持人:您对研究院的未来有什么样的期待?
俞大鹏:我们有信心和我的同事们在河套做出诺奖级别的科研成果,为科技强国建设贡献力量。
俞大鹏:量子科技是大国竞争的战略制高点,“量子+”跨界融合将为高质量发展注入新动能。量子计算的颠覆性算力,可支撑生物医药分子模拟、加速新药研发,助力新材料精准设计,优化能源领域储能与发电技术。这些融合能催生全新产业、改造传统产业,形成新质生产力。
俞大鹏:搞量子科技不只为发表论文,更要让技术落地解决实际问题。深圳产业基础雄厚,电子信息、生物医药产业链完善,是“量子+”融合的理想土壤。
主持人:对于年轻一代科研工作者,您有什么话想说?
俞大鹏:量子计算,路阻且远,不要捧杀,也不要棒杀。需要不断加强人才储备、努力打造量子信息技术生态链,让科学家去做科学家的事情,让企业做好企业的事情。
记者后记
从北京大学南下深圳,俞大鹏院士在深圳开启了科研生涯的“二次创业”。十年间,他从一个人开始,汇聚了一支逾500人的量子科技人才队伍,将一座废弃物流厂房变成了“国家量子科技南方支柱”。正如他自己所说:“量子计算是人类挑战操控微观世界极限能力的世纪系统工程。”在这条通往微观世界的攀登之路上,这位量子世界的“攀登者”正带领团队不断向上攀行。
注:本文根据深圳卫视《大湾区会客厅》栏目专访内容,并结合俞大鹏院士团队公开科研成果综合整理,供学习交流使用。如有出入,以视频为准,理性探讨。