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張輝，中國計算機學會（CCF）量子計算專業組副主任，安徽省量子計算工程研究中心主任，中國科學技術大學博士。現任合肥本源量子計算科技有限責任公司總經理，在量子計算、量子模擬等方向取得系列重要成果，參與編輯量子計算入門與編程專著，擁有量子計算機關鍵核心技術相關10余項發明專利。
中國量子計算機“悟空”即將問世，這是由合肥本源量子計算科技有限責任公司研發的國內頂尖的實用量子計算機，國內首條量子芯片生產線也已亮相。記者日前專訪了安徽省量子計算工程研究中心主任、合肥本源量子計算科技有限公司總經理張輝。
記者：您認為量子信息技術時代到來了嗎？
張輝：2019年，據谷歌一份內部研究報告顯示，其研發的量子計算機“懸鈴木”成功在3分20秒時間內，完成傳統計算機需1萬年時間處理的問題，這是一個里程碑意義的事件，人們對量子計算機的看法逐步轉變。在這之前，很多人覺得量子計算機可能很遙遠，或者不太可能去實現。
目前全球處于剛推開量子計算大門的狀態，到今天為止，可能還需要5年至10年的時間進行原理上甚至是底層技術上的更迭，這個階段我們也把它稱作為專用量子計算機時代。
記者：在經典計算機早期研發過程中，中國是跟隨者，如今在競爭激烈的量子計算機新賽道上，我國處于什么位置？
張輝：從整個量子計算的科學研究層面上講，中國的論文數量、專利數量都是名列全球前茅，處于全球第一梯隊。從量子計算工程化角度看，我們相對落后一些。因為量子計算越往后走，對傳統計算機中的一些集成電路芯片的技術、設備等高精尖設備的依賴度會越來越高，我們目前有很多東西都是要從0到1，要重新去做。
記者：請您談一談我國最新量子計算機“悟空”及其芯片推出的意義？
張輝：悟空芯代表著我們中國人自己有能力去生產制造量子芯片，彰顯了我們的能力和信心。標志著我們向量子計算應用落地上邁出重要一步。
本源最主要的責任不只是在于科學研究，更重要的是做工程化的量子計算機。我們希望做出中國人自主可控的量子計算機。
記者：“悟空”與“九章一號”“九章二號”都是中國量子計算機“先驅”，它們的技術路線有何不同？
張輝：目前，量子計算的底層物理載體還沒有完全收斂，從量子計算的最底層的技術來看，據不完全統計，全球大概有十幾條路徑。有做電學的，比如本源有兩條路徑：一條是超導， IBM，即 也是谷歌現在主推的，還有一條就是英特爾在主推的互補金屬氧化物半導體（CMOS）工藝，或者說半導體量子點技術。也有基于光學體系去做的，比如九章。
現今量子計算處于百家爭鳴的局面，每一個技術路徑其實都有它的優點和缺點，大家都還在探索。未來，我相信就像《流浪地球2》里面一樣，會逐步收斂，聚焦到一個主流的技術路徑上。
記者：當前量子計算技術走向行業應用的情況如何？在哪些應用場景最能體現量子賦能，提升社會生產力？
張輝：量子計算機在海量數據并行運算以及模擬分子原子的運動規律方面有得天獨厚的優勢。映射到實際應用當中，可以解決很多金融、生物醫藥、化工材料、人工智能行業的數學問題。比如金融行業有大量的金融數據要分析，實現一些優化組合、期權的定價、反欺詐等業務，這都需要海量數據快速處理。在生物醫藥新藥物的研制過程中，利用量子計算的方式，可以極大地縮短新藥物開發的時間。
記者：當前量子計算機還處在“專用機”階段。以現在的發展速度，什么時候才能像《流浪地球2》電影里描繪的那樣，在重大實際應用中體現“量子優越性”，或者大規模走進人們的生活？
張輝：《流浪地球2》里的時間軸與當下整個量子計算行業發展還是比較契合的，電影里是2040年開始量子計算機形成通用型形態，服務人類各行各業。
現實中，全球量子計算企業都是剛從研發開始往工程化商業化方向前進，目前設立的目標大概是2030年實現。包括IBM、谷歌這些量子計算賽道里面最強的團隊，以及我們本源，都希望在2030年跨入比特位數比較高的通用量子計算機時代。
記者：國際集成電路、半導體技術圈正在對我國筑起“小院高墻”，這對我國量子計算機和芯片研發生產有什么樣的影響？
張輝：國外的量子計算從材料到設備比我們先進，筑起的“小院高墻”對于科研攻關是有一定壓力。但如果把時間線再拉長一點，我認為其實對我們是有利的，它幫助了我們更快地去實現科技自主可控，自立自強。量子計算就目前來說，大家其實都處在剛起步的階段，我們和全球最強的團隊其實也就是3年到4年的差距，這個差距并不是很大。在未來的3年到5年可能會走得比較艱難一點，但是一旦跨過這個坎，將有利于構建我國的量子計算生態。
記者：現階段，您認為量子計算工程化發展的良性生態是怎樣的？
張輝：回到最根本問題上，我們認為量子計算機是一個工具，不應該停留在實驗室里僅作為實驗設備，它一定要作為一個工具去解決實際的問題，和用戶走到一起。
量子計算開始往產業上走，更多的應該是由市場驅動、引導量子計算機，用問題反向引導科研團隊更聚焦或者更有方向性地去做相應的研究，這是一個比較良性的態勢。
見習記者 鹿嘉惠