杜江峰：中国量子器件已卖到美国欧洲 量子计算进入应用仍需突破

瞄准世界量子信息技术的前沿，我国的量子信息技术水平已经取得了长足的进步，中国科学技术大学就诞生了包括郭光灿、潘建伟、杜江峰等在内的一大批全球量子科技顶尖人才。

在上海浦江论坛的一场关于“新型量子器件和量子计算的发展”的大会上，中国科学院院士、中国科学技术大学副校长杜江峰分享了量子计算制备、设计和应用方面的最新成果，并探讨了量子材料和量子计算机的颠覆性技术以及应用前景。

当经典计算机效率逐渐遇到瓶颈，量子计算是芯片尺度突破经典物理极限的必然产物，是后摩尔时代的标志性产物。近年来以量子计算为核心的前沿研究突飞猛进，对材料科技、人工智能等诸多领域的颠覆性影响开始显现，将引领新一轮科技革命和产业变革方向。世界科技强国纷纷发布自己的量子信息科技战略，瞄准下一轮科技发展的制高点，加快发展量子科技，促进经济社会高质量发展。

杜江峰院士长期研究量子精密测量与量子计算，他表示，讨论量子器件意味着量子科技已经不仅仅是停留在量子计算和量子密码等理论阶段，而是开始向着工程化的方向发展。

“技术和科学两者是相辅相成的。以前我们看到一个物理现象，通常是用已经存在的东西去被动地解释这些(科学)现象，但是有了器件后，就说明现在变成我们可以主动地加工一些(技术)东西。”杜江峰表示，“我相信量子科学发展到目前的阶段，可以去推动一些技术的发展以及应用。而如果一个技术发展到极端条件，或者做到极致的时候，又会反过来推动新的科学现象的发现以及新技术的发展。”

杜江峰表示，中国在量子器件方面已经取得了长足的进步，现在甚至已经把仪器卖到欧洲。他说道：“我从事量子计算工作24个年头，前12年我们是买了国外的仪器来做实验，而后12年我们的实验室基本上都是自己开发仪器做科研，甚至有一些仪器还卖到美国的伯克利，卖到德国。”

杜江峰举例称，这些量子器件包括用于量子精密测量的脉冲式波谱仪，以及商用的原子和显微镜联用的磁共振谱学仪器。“精密测量可能会在未来几年里，通过极端的手段来实现一些科学的发现和探索。”杜江峰表示，“我们也可以把这些精密测量仪器用到很多的应用上，开辟一些新的学科领域，比如生命科学、生物化学、物理等交叉学科。”

在谈及量子计算何时才能真正进入到应用领域时，杜江峰表示：“量子计算的原理是清晰的，但技术工艺仍然需要不断进步，突破一定的技术门槛，才能真正进入应用，这是一个相对长期的过程。”

一年前，谷歌曾宣布用53个量子比特的计算机做了一个特殊的非通用计算任务，对一个量子随机数生成器的输出进行采样，只花了200s就完成了目前世界上最快的超级计算机一万年才能完成的任务，这一突破使得人类向“量子霸权”又迈进了一大步。

针对“量子霸权”的实现，杜江峰显得非常谨慎。他表示：“这并不是说量子计算机的计算能力已经超越了经典计算机的计算能力。未来即便量子计算机研制成功，一定是与经典计算机并存的。”

杜江峰认为，量子器件的发展能够推动量子计算机的研究。他表示：“为什么现在提到量子器件，因为在这个过程中，低温技术、微纳加工技术、材料本身的选用以及等离子激元等领域的新技术可能会带动单光子探测、单自旋检测等现有领域的发展。”