新华财经北京4月25日电(记者胡铃 杨昕辰 实习生吴硕博)当人类看到第一张黑洞“侧颜”照片时，仿佛穿过5500万光年感受到宇宙深处的悸动，人类对于宇宙未知的探索又前进了一步，这是经典世界的成就。
当人们利用量子力学的颠覆特性制造出新型计算机，实现了算力指数级的提升时，人类又将深入探索一个全新的量子时代，取得微观世界的重大成就。
微观世界，也被称为量子世界。经典世界和量子世界，共同构成了这令人着迷的世界。让我们把目光从浩瀚的宇宙收回，聚焦到中国合肥，你会发现，这里有一群人、有一个区、有一座城，都在埋头探索量子世界。中国在全球竞争中换道超车的动力，或许就系于他们身上。近期，《金融世界》走进合肥本源量子计算科技有限责任公司(以下简称“本源量子”)，与其创始人郭国平一起，揭开量子计算的神秘面纱。
功成不必在我
“功成不必在我”，当胡适先生将此箴言赠与毕业生时，应该想不到，八十多年后，有一位执着的中科大人郭国平默默地将此箴言放入心间，还加入了自己新的理解——“功成必定有我”。
“功成不必在我”是一种境界，“功成必定有我”则是一种担当。境界与担当，都源于郭国平对量子技术的信仰，以及坚守家国情怀始终如一的中科大人底色。
郭国平，师从著名量子信息学家、中国科学院院士郭光灿。早在中科大攻读博士期间就开始负责建立国内首个半导体量子芯片研究组，抢占国际量子计算的“制高点”；国家科技部A类国家重大研究计划“超级973”项目固态量子芯片的首席科学家，成功研制出2比特的半导体量子芯片和6比特的超导量子芯片，首款国产量子计算机控制系统的研发者之一，我国第一台量子测控仪的研发者之一，国家杰出青年基金获得者，长江教授青年学者……诸多光环里，真实的他务实、低调。
从1996年开始，郭国平在中科大校园里度过了自己的本硕博生涯。被问及为何早在博士三年级时就选择研究量子计算，他坦言，认准了量子计算是量子技术中绕不开的研究领域，是未来科技发展的制高点。
“从物理原理的角度来看，摩尔定律的失效是必然的，当传统计算机的算力发展接近瓶颈时，必须要找到新思路，而量子计算就是计算机发展的未来式。”郭国平说，“一个形象的说法就是，无论半导体技术如何发展，最终不可能研制出比一个原子也就是0.1纳米还小的工具，这就是在经典世界里半导体技术发展的极限。只有量子研究能突破这一极限。”
摩尔定律是由英特尔创始人之一的戈登·摩尔于半个世纪前提出来的。其内容为“当价格不变时，集成电路上可容纳的晶体管的数目，约每隔18~24个月便会增加一倍。”然而，摩尔定律并不是科学论证的结果，而是根据现象推测出的规律。事实上，为了提高集成度，晶体管的体积越做越小，当其足够小时，量子效应就会出现。电子将不再受欧姆定律控制，由于电子具有隧穿效应，将穿越计算单元之间的壁垒，导致计算产生错误。量子效应严重制约了计算机继续按照摩尔定律发展。然而，失之东隅，收之桑榆，阻碍传统计算机发展的量子效应，反而为量子计算机的构想打开了思路。
如今谈起量子计算，已是一个社会热门话题。近年来，以美国为首的西方国家开始高度重视量子计算研究，纷纷发布自己的量子信息科技战略。全球各大企业和科技巨头也纷纷加大在量子计算科技领域的投入，不遗余力抢占下一轮科技制高点。
而在2003年时，量子计算对于彼时的中国，还完全是一个陌生未知甚至很难发论文的科研领域，郭国平却认准了这一未来科技制高点。比起未知的困难，他更看重量子计算未来的发展前景，以及时代更替的必然性。在老师郭光灿的支持下，他开始建立国内首个半导体量子芯片研究组，部署半导体量子芯片研究平台。这一投入，就是十多年乃至一生的坚持。
“也许，我这辈子都不能看到真正的量子计算机的诞生。我曾开玩笑说，希望后人研发出来后'烧’一台给我。”郭国平笑说道，“我始终相信，量子计算的基础研究即使不能被我们这代人实用化，也总会有用上的一天，功成不必在我。”
功成必定有我
那么，各国为何会如此高度重视量子计算?郭国平认为，放眼未来世界格局，国力的竞争就是算力的竞争，因此各国都对颠覆传统计算方式的量子计算机格外重视。
量子计算机是根据量子物理学来构建的计算机，可以超级计算机数百万倍的速度进行复杂运算，能够完成当前经典计算机无法解决的信息处理和存储任务。量子计算主要针对数据密集型领域，“一台量子计算机1秒的算力与1600台传统计算机的算力相当。”郭国平说。
“目前在推行的5G是新型传输技术，速度极快刷新人们的认知，但是如果数据只是传输得快，计算机处理能力却跟不上，那么就会产生新的短板，大数据、云计算也就成了无源之水、无本之木。”郭国平说。
无论是城市无人交通指挥，还是智慧物流的运行，乃至“流浪地球”里强大的AI助手Moss，全都需要低时延、高算力的技术基础作为支撑，这些领域都是未来量子计算大显身手的舞台。此外，在诸如图像处理、大数据处理、生化制药、新材料研发、密码破译等领域，量子计算的效率也令传统计算机望尘莫及。
“量子计算还可以帮助人们制作个人定制药。每个人的饮食习惯、身体状况、周边环境等都不相同，量子计算技术可以根据这些综合情况，帮助科学家研制针对每个人来说最为有效的药物。因为化学制药本身就是量子反应，所以预计未来5~10年内，量子生化制药是最有可能抢先落地的技术。”郭国平判断。
为了以产业化推动量子计算技术研发加快，郭国平于2017年9月创办了本源量子。这支平均年龄不到30岁的队伍，主要成员均为中科大博士，他们用“量子技术追溯科技本源”，明确了量子计算机、量子芯片、量子测控、量子软件、量子云、量子人工智能六大研究方向。
“本源量子的使命，就是为量子技术领域指明未来研究的六大方向。”郭国平说。这相当于规划了六条路径，“打开了六扇大门”，后人只需沿着这六大方向一往直前，这也开辟了国内量子计算领域的产业化方向。
“量子计算像极了20年前的人工智能，大家都知道它重要，是跨时代的技术，但如果大家都在等，都在看，那未来就总也不会来。”郭国平说，“量子计算涉及众多领域，本源量子未必能做到面面俱到，但至少我们希望在下一次技术变革来临的时候，中国不会被'卡脖子’，甚至可以在新赛道上实现'超车’。”
“功成不必在我，功成必定有我。我愿意做一个先行者。”郭国平感慨万千。
目前，本源量子团队正逐步利用科研成果构建起量子计算的产业新生态:自主研发半导体量子芯片、超导量子芯片、量子测控一体机、发布国内首款量子软件开发包QPanda；成功实现64比特量子仿真，打破IBM Q记录；上线全球首个基于半导体量子芯片的量子计算云服务平台；成功研制国内首款量子计算机控制系统——本源量子测控一体机OriginQ Quantum AIO；研发量子编程语言、量子操作系统，国内首个可视化的设计拖动编程技术；上线全球首款量子计算云平台APP“本源量子计算云服务平台”；与中国海洋大学、中科类脑、哈工大机器人集团、云从科技，中船鹏飞等建立本源量子计算产业联盟，为更多企业进行“量子赋能”。
换道超车 行则将至
对于中国在这场全球角逐中处于什么位置?应该如何加快研究步伐?郭国平的判断理智而中肯。“我国量子计算芯片在战术层面仍处于落后的位置，与国外最先进技术有3年左右的差距，且差距有扩大的趋势。”
中国在量子计算领域的发展被郭国平形象地比喻为“换道超车”。在传统计算机芯片研发领域，由于我国起步晚，产业基础较薄弱，始终处于追赶状态，由于各项专利技术的封锁，缩短差距显得格外艰辛。然而由于摩尔定律的逐渐失效，传统芯片的发展速度放缓，量子计算就是一条“新赛道”。据郭国平介绍，量子计算芯片的研制不依赖于最先进的传统芯片生产线，在国内已经成熟的生产线上就可以完成，这也为中国实现“换道超车”提供了可能。
然而，郭国平坦言，目前谈“超车”还为时尚早。“千万不要觉得我们比别人精明，'换道’这件事我们能想到，别的国家也更早就想到了，而且半导体产业基础的差距我们也必须正视。”郭国平说，“但量子计算具有战略意义，必须把核心技术掌握在自己手里，传统芯片30年的差距我们尚没有放弃追赶，3年的差距更得咬住。”
如今，全球各大巨头纷纷入局量子计算研究，英特尔于去年初交付了49量子位的超导测试芯片，被视为里程碑，IBM宣布搞定了50量子位的计算机，Google则在去年三月发布了72量子位处理器，来势汹汹地“秀起了'量子霸权’的肌肉”。同时，在量子计算相关专利方面，各大巨头也在竞相圈地跑马，郭国平表示，留给中国的时间已经不多，必须站在国家层面尽早部署建设，构建自给自足的产业生态。
“芯片的研发必须经历研制、量产、迭代的过程，指望一蹴而就是不可能的。”郭国平表示，“最好的模式是国家引导，资本介入，借助市场的力量推动产业发展。”他介绍，目前美国的量子计算发展模式较为成熟，政府的经费并不直接下发，而是以基金的方式引导市场投资，撬动十倍百倍的社会资本入局，同时研发成果由市场检验，避免了闭门造车的情况。
对于量子计算领域的发展方向，本源量子坚持软硬件协同发展。郭国平介绍说，软硬件并重并不是好大喜功，反倒是一种非常现实的考量。由我国自主研发的通用CPU龙芯曾经闻名一时，但由于没有配套软件系统，在无法适配Windows系统的情况下，可推广空间变得十分狭窄。“美国有微软和英特尔组成的'WINTEL’联盟，英特尔负责生产处理器，微软设计操作系统，形成了双寡头垄断的局面。现在如果我们放弃软件或者硬件其一，完全指望跟别人合作，那如果有一天别人搞垄断把我们排除在外，我们就永远成不了主流。”郭国平说。他也希望能尽早将中国的量子语言、算法、系统推广为世界的规则。
郭国平强调，量子计算机的研发，需要多种不同学科、不同产业方向的融合协作，全社会的共同努力。量子计算与传统计算机的应用过程一样，只有越来越多不同行业的企业加入研发，才能让量子计算有更多应用场景，极大地推动量子计算机的研制效率。正是基于这一初衷，本源量子构建了量子计算产业联盟，致力于建立和拓展量子计算产业生态圈。
此外，郭国平特别强调人才的作用。纽约时报曾称全球只有1000名左右的研究人员真正了解这项技术。在郭国平看来，本源量子最大的优势就是有一支精英队伍，背靠中科大，还可以有源源不断的新鲜血液注入。“人才是本源量子最大的优势，也是量子计算领域最重要的资源，量子力学有两个概念叫'纠缠’和'相干’，我跟我的学生说，你们现在散落在全球各个地方，有一天我们会'再纠缠，永相干’，希望你们都能'若有战，召必回’。”郭国平说。
正是因为意识到人才的稀缺，本源量子的量子云板块专门上线了量子计算教育平台，目前已开发出了一系列量子计算课程，结合本源专业的量子计算开发工具，尽可能提供给量子计算爱好者们一个可以正确学习、验证、提升的通道。郭国平还透露，今后将持续加大在量子计算教育方面的投入，本源量子正与各地大中院校合作，为其提供量子计算设备以及教学方案，激发青少年对于量子计算的兴趣，提高量子计算关注度，为量子计算的未来发展培养生力军。
采访结束，走出本源量子大楼，迎着夕阳回望“量子大道”，似乎感受到一种力量正在涌动:国盾量子、国仪量子、本源量子……一批量子领域骨干企业默默耕耘，一项项量子前沿成果正在加速转化，“墨子号”遨游太空，牵手“京沪干线”开启洲际量子通信新时代；国仪量子发布国内首台“脉冲式电子顺磁共振波谱仪”；本源量子推出首款国产量子控制系统——本源量子测控一体机……每一次突破都激荡人心。未来，依托量子信息国家实验室建设，这里将成为我国乃至全球量子技术的创新高地。
