作(zuò)者： 錢(qián)童心
後摩爾時(shí)代，全≈★☆世界的(de)科(kē)學家(jiā)都(dō< "u)在尋找新的(de)計(jì)算(suàn)體(tǐ)系和✘≠¥♣(hé)架構來(lái)突破算(suàn)力瓶頸，中國(guσ♥π÷ó)科(kē)學家(jiā)将目光(guāng)投向了(le≤ε≠)用(yòng)來(lái)支撐通(tōng)↑λ✘↕用(yòng)量子(zǐ)計(jì)算(suà✔•>n)機(jī)的(de)光(guāng)芯片。
上(shàng)海(hǎi)交通(×♣×™tōng)大(dà)學集成量子(zǐ)信息技(jì)術(shù)研究≥♥ 中心主任金(jīn)賢敏在世界人(rén)工(gōng)智能(n∑£ éng)大(dà)會(huì)期間(ji₩±ān)透露，他(tā)所創立的(de)國(guó)內(×↓←nèi)首家(jiā)光(guāng)量©≠λ≠子(zǐ)計(jì)算(suàn)公司圖靈量子(zǐ)，目前 £≤已掌握了(le)自(zì)主知(zhī)λ♠ 識産權的(de)三維和(hé)超高(gāo)速光(guāng)子(₽¶¥®zǐ)芯片核心技(jì)術(shù)與工(gōng)藝，從(cóng)設Ω★計(jì)、流片到(dào)封裝測試，再到(dào)系統集成和(<♠♦$hé)量子(zǐ)算(suàn)法，可(kě)↕§ 實現(xiàn)光(guāng)量子(zγ©ǐ)計(jì)算(suàn)芯片的(de)全鏈&↔♣條研發。
光(guāng)芯片研究全球處于同一(yī ¶↓)起跑線
金(jīn)賢敏在接受♠✔第一(yī)财經記者采訪時(shí)表示：“人(rén)們對(duì)算(s✔φαuàn)力提升的(de)需求是(shì)無止境的(de₹ )，我們處在計(jì)算(suàn)能(néng)力真正爆發的(de)前夜®λ&→，通(tōng)用(yòng)量子(zǐ)計(jì)算(suàn"•γσ)機(jī)的(de)時(shí)代正在到(dào)來(lá¶<€φi)。”
他(tā)解釋稱，實現(xià"n)通(tōng)用(yòng)量子(zǐ)計(jì)算(suàn)±機(jī)有(yǒu)三個(gè)前提――百萬量子(₹λ®→zǐ)比特的(de)操縱能(néng)力、低(dī)環境要δ≈(yào)求、高(gāo)集成度。“光(guāng)量子(zǐ)路∞>(lù)徑是(shì)唯一(yī)能(néng)夠滿足這(zh' è)些(xiē)條件(jiàn)的(deββσ)技(jì)術(shù)體(tǐ)系，是(shì)通(≠>§tōng)向大(dà)規模通(tōng)用(yòng)量子(zǐ)計(j£≤β•ì)算(suàn)最可(kě)行(xíng)的(d↔₩↑ e)路(lù)徑。”金(jīn)賢敏對(d₩≤↑↓uì)第一(yī)财經記者表示。
“核心技(jì)術(shù)♦ ∞是(shì)國(guó)之重器(qì)，中國(gα∏'&uó)需要(yào)在尚未完全成熟的(de)光(∏$guāng)芯片領域占據先機(jī)。”•÷中國(guó)科(kē)學院上(shàng)海(hǎiλ₩↔∑)光(guāng)學精密機(jī)械研究所副所長(cháng)張龍近(j★€ìn)日(rì)接受第一(yī)财經記者采訪時(s✘ δ↑hí)表示。
張龍認為(wèi)，提高(gāo)算(λ≠αsuàn)力的(de)根本性對(duì)策在于提高(gāo)運算(s¶&←uàn)速度和(hé)降低(dī)運算(suàn)功耗。“光(guā¥₹÷ng)學将能(néng)讓計(jì)算(suà≥β∏≤n)機(jī)芯片設計(jì)師(shī)克服電(diàn)子(zǐ)學的(d←λe)根本局限。”張龍告訴第一(yī)财經記者，“光(guāng)子(z£₹ǐ)有(yǒu)超高(gāo)信息容量、超低(dī)傳輸功耗和(hé)延×≤€✘時(shí)、超低(dī)信道(dào)幹擾的(de)特性，光(g>'γ≤uāng)子(zǐ)芯片将是(shì)未來(lái)科(kē)∑₹技(jì)發展的(de)基礎性核心技(jì)術(shù)，在數(shù)據計(β₹ jì)算(suàn)、光(guāng)通(tōng)信領域等具有(yǒu)極&σ重大(dà)應用(yòng)前景。”
張龍說(shuō)，當前×☆₩π光(guāng)芯片發展正處于類似于當年(nián)大(dà)規"©φ>模集成電(diàn)路(lù)發展初期的(de)關鍵節點，即将♥≈↓迎來(lái)産業(yè)的(de)一(yī)次大(dà)爆發。目前世界各₽§國(guó)均未在光(guāng)子(z✔♦ǐ)芯片領域形成絕對(duì)優勢，全球光(guāng)子(zǐ↑ε)芯片現(xiàn)階段研發處于同一(yī)起跑≤♦≠線，具備換道(dào)超車(chē)的(de)§¥β重大(dà)戰略機(jī)遇。
中國(guó)量子(zǐ)科(kē)§✔技(jì)基礎研究處于全球領先水(shuǐ)平。本月(yuè)初，中₩β國(guó)科(kē)學技(jì)術(shù)大(&₩δdà)學潘建偉院士團隊聯合浙江大(dà)學，通¶"(tōng)過研制(zhì)矽基光(guāng)子(zǐ→™)集成芯片和(hé)優化(huà)實時(shí)後€≥∏&處理(lǐ)，實現(xiàn)了(le)速率達18.8Gbps迄今最快≈≤≠(kuài)的(de)實時(shí)量子(zǐ)随機(jī)數(s®§&hù)發生(shēng)器(qì)，這(zhè)一←☆≤(yī)研究成果為(wèi)我國(guó)開(kāi)發低(dī)成本商® €用(yòng)量子(zǐ)随機(jī)數(shù)發生(shēng)器(qì©☆∞)單芯片奠定了(le)堅實的(de)技(jì)術(s ₽πhù)基礎。
核心加工(gōng)技→π(jì)術(shù)仍待突破
但(dàn)中國(guó)在量子(zǐ)科(kē)技☆©→•(jì)産業(yè)化(huà)方面仍然™γ有(yǒu)待突破。目前，包括谷歌(gēε")、IBM、微(wēi)軟、英特爾等美(měi)國(guó)科(kē)技¥↕✔(jì)巨頭都(dōu)在量子(zǐ)計(jì)算(suà∏β§n)技(jì)術(shù)方面投入了(le)大(dà↕¥)量資源，推動量子(zǐ)計(jì)算(suàn)技(jì)術(s ♦hù)從(cóng)基礎研究向工(gōng)♠땧程化(huà)方向發展。
中科(kē)院上(shàng)海(hǎi)微("λσwēi)系統所超導電(diàn)子(zǐ)研究室主任±¥、賦同科(kē)技(jì)董事(shì)長(cháng)尤立星對(duì)第一ε≤γ¥(yī)财經記者表示：“量子(zǐ)計(jì)算(su♦λàn)有(yǒu)不(bù)同的(de)實現(xiàn)路(lù)徑，≠↔超導是(shì)一(yī)種，光(guāng)也(yě≤<©&)是(shì)一(yī)種。比如(rú)‘祖 沖之号’是(shì)超導量子(zǐ)計(jì)算(suàn)，‘九章(zhān"¥g)’是(shì)光(guāng)量子(zǐ)計(jì)算(suàn)σ•✘€。”
去(qù)年(nián)12月(yuè)，中國(αεguó)科(kē)學技(jì)術(shù)大(dà)學潘λ₩₹建偉院士團隊成功構建76個(gè)光(guāng)子(zγ↔ǐ)的(de)量子(zǐ)計(jì)算(suàn)原型機(jī)“九章(>zhāng)”，實現(xiàn)了(le)具有(yǒu)♠↕實用(yòng)前景的(de)“高(gāo)斯玻色取樣”任務的∏&(de)快(kuài)速求解。
不(bù)過與“九章∏₩§$(zhāng)”的(de)集成型系統不(bù)同，圖靈量子(zǐσε$)做(zuò)的(de)是(shì)用(yòng)于量子(zǐ σπ)計(jì)算(suàn)的(de)小(xiǎo)型光(guā$↔♥←ng)子(zǐ)芯片。在尤立星看(kàn)來(lái)，與集÷®成電(diàn)路(lù)行(xíng)業(yè)一(yπ¶ī)樣，光(guāng)量子(zǐ)芯片要(yào)取得(de)技₩¶α(jì)術(shù)突破，核心在于芯片的(de)加工(gō&®₽>ng)技(jì)術(shù)。“就(jiù)好(≤βσhǎo)像傳統芯片要(yào)使用(yòng)光(guāng)刻技(jΩδ♣αì)術(shù)實現(xiàn)微(wēi)納加工(gōng)一(yī)樣，光≥≠(guāng)子(zǐ)芯片也(yě)需要(yào)實現♠>✘(xiàn)高(gāo)精度的(de)微(wēi)納加工(gō↓®φ ng)，這(zhè)是(shì)最大(dà)的(de₹&∑)挑戰。”
尤立星認為(wèi)該領域是(shì)離(lí)市(γ®&shì)場(chǎng)化(huà)非常近(jìn)的(¥γ de)一(yī)個(gè)領域，有(yǒu♣≤)很(hěn)好(hǎo)的(de)産業( <€yè)化(huà)前景。“我們應該鼓勵更多≥≈(duō)小(xiǎo)微(wēi)高(gāo)科(kē)₽✘↑×技(jì)企業(yè)發展，把關鍵技(jì)γ₩☆術(shù)做(zuò)到(dào)極緻，λ₹₽"而不(bù)一(yī)定需要(yào)把估值做(zu¶€β×ò)得(de)很(hěn)大(dà)。”他(t®↕ā)對(duì)第一(yī)财經記者說(shuō)道↔≈α(dào)。
壁仞科(kē)技(jì←)創始人(rén)、董事(shì)長(cháng)兼CEO張✘←文(wén)認為(wèi)，量子(zǐ)計(jì)算(suàn)機(π<jī)在經典計(jì)算(suàn)機(jī)難以有(yφσ→ǒu)效計(jì)算(suàn)的(de)領域有(₹£¶γyǒu)望提供超強算(suàn)力，但(dàn)目前量∑≤子(zǐ)計(jì)算(suàn)無法完全取代經典計(jì)算(suà™'✘ n)機(jī)，在實用(yòng)性、成本和(hé)軟件(jiàn)≤™σ上(shàng)依然存在瓶頸，需進一(yī)步提升量子(zǐ)λ∑比特數(shù)和(hé)量子(zǐ)糾錯(cuò)能(nén↓™✔g)力，量子(zǐ)計(jì)算(suàn)機(jī)才有(yǒu)成≈β₩γ功商用(yòng)的(de)可(kě)能(néng)♣∞✔€。他(tā)表示，量子(zǐ)計(jì)算(suàn)中短(duǎn)期可(§λ→kě)能(néng)的(de)商業(yè)化(hλβλ€uà)途徑是(shì)雲化(huà)和(hé)輸出專用(yòng)算β÷∏π(suàn)力。
華為(wèi)量子(zǐ)計(§↕ε★jì)算(suàn)軟件(jiàn)與算(suàn)↔¶☆法首席科(kē)學家(jiā)翁文(wén)康對(duì)第一(yī♥≠)财經記者表示：“量子(zǐ)計(jì)算(suàn)将帶來(l↓ε♣•ái)指數(shù)級增長(cháng)的(de)計(jì)算(su¶♣àn)空(kōng)間(jiān)，1塊指甲大(dà)小(x★↔βiǎo)的(de)超導處理(lǐ)器(qì)， ™•可(kě)以帶有(yǒu)50+量子(zǐ)比特 ≠ ∑(100納米)，超越所有(yǒu)經典計(jì)算(suàn)機(j♦•£×ī)的(de)記憶體(tǐ)容量。”
但(dàn)他(tā)☆>→也(yě)認為(wèi)，大(dà)概率來(σ≥lái)看(kàn)量子(zǐ)計(jì)算(suàn)機(jī)短(d≤≈&uǎn)期內(nèi)并不(bù)會(huì)取代經典計(jì)算(suà≥ n)機(jī)。“在量子(zǐ)系統仿真、量子(zǐ)化(huà)學₹、組合優化(huà)、機(jī)器(qì)δ←學習(xí)等領域的(de)專用(yòng)量子(zǐ)計(jì)算(suàn¶λ•)機(jī)預計(jì)成熟期為(wèi)3到(dào∑←λ)5年(nián)，而在大(dà)數(shù'®£α)分(fēn)解、數(shù)據庫搜索、量子(zǐ)動力學、量子(zǐ)人(♥α∑Ωrén)工(gōng)智能(néng)等領域，通(tōng)用(y♠→òng)量子(zǐ)計(jì)算(suà∑≈δΩn)機(jī)預計(jì)成熟期可(kě)能(néng)需要£₹(yào)10年(nián)甚至更久。”§★翁文(wén)康說(shuō)道(dào)。
