中国量子计算：从“冷板凳”到国际第一方阵的突围之路

近期，第二届CCF量子计算大会暨中国量子计算峰会在安徽合肥成功举办。本次大会由中国计算机学会（CCF）主办，以“量超融合，大国算力”为主题，汇聚了国内外顶尖学者与产业链知名企业。量子计算作为人类科技发展的下一个核心突破口，其重要性和前景令人振奋。

回顾过去20多年，自2003年中国首个量子计算研究小组成立以来，我们亲眼见证了中国量子计算从零到一的重大飞跃。当前，中国量子计算研究已稳固占据国际第一方阵，尤为关键的是，我国是全球唯一在超导和光量子两条技术路线上均实现“量子优越性”的国家。这一成就绝非偶然，背后凝聚着数代科研人员的青春与汗水。

算力即国力：一场20年的长跑

在信息时代，算力即国力，这一观点毫不夸张。中国科学院院士郭光灿在大会开幕式上明确指出：尽快研发出可直接应用的国产量子计算机，并在国民经济各领域发挥其优势，是当代科研工作者的历史使命。

这一使命早在20年前便已萌芽。当时，在中国科学技术大学的一间教室里，六名青年聚集在一起，组建了中国首个量子计算研究小组。其中一位便是现任中国科学技术大学教授郭国平。他回忆道，当时现有计算机与量子计算机之间的算力差距，犹如当年算盘与计算机的差距那般巨大。

郭国平的初心极为纯粹：打造中国人自己的量子计算机，绝不能在关键核心技术上受制于人。而他的导师郭光灿，早在20世纪80年代就已投身量子信息领域。1984年，郭光灿组织召开了全国首个量子光学研讨会——这是国内首次围绕量子信息科学举行的重要会议。

然而，前行的道路并不平坦。1998年、1999年、2000年，郭光灿连续三次申请国家973计划，均以失败告终。他后来形容自己“坐了十多年的冷板凳”。尽管如此，他始终坚信绝不能错过量子信息这一发展机遇。他创建的中国科学院量子信息重点实验室，是中国首个量子信息实验室。最初的实验室条件极为简陋：仅有一台386电脑和一台针式打印机，学生们需要排队使用设备，时间一到即使没算完也得换人。

直到2001年，郭光灿第四次申请973计划，终于获得批准，拿到2500万元经费。作为首席科学家，他考虑的不仅限于自己的团队，更着眼于整个国家量子信息的发展。他指出，中国要在世界竞争中立足，仅靠单一团队远远不够，必须凝聚国内所有力量。后来，从这支队伍中走出了五位中科院院士：郭光灿、彭堃墀、孙昌璞、潘建伟、杜江峰。该项目的成功实施，成为中国量子计算研究走向世界并占据重要地位的关键转折点。

造出中国自主可控的量子计算机

2010年，郭国平成功申请到我国“超级973”科技专项“固态量子芯片”重大项目，并担任首席科学家。2013年，他的团队在“一个电子”上实现了10皮秒级的量子逻辑门运算，将世界纪录提升了近百倍。这一突破为基于半导体的量子计算机的实现奠定了坚实基础。

2012年暑假，一位名叫孔伟成的学生最初只是来实验室参与录制公开课。那堂课由郭光灿讲授，主题为“来自量子世界的新技术”。正是这场科普报告，彻底点燃了孔伟成对量子技术的热爱，促使他决定投身这一领域。他后来常感慨，科研之路如同穿越量子计算的“无人区”，但既然关乎国家需求与人类进步，眼前的困难又算得了什么？

2017年，合肥本源量子计算科技有限责任公司成立，标志着中国量子计算工程化与产业化进程正式启动。郭光灿、郭国平带领中科院量子信息重点实验室的科研人员默默耕耘，孔伟成也加入团队，负责测控系统与整机组装。他有一个执着的信念：要实现国产自主研发的量子计算机，绝不能依赖商用仪器简单拼凑，必须直面真正的核心控制系统。

这一坚持很快结出硕果。2018年12月，首款完全自主知识产权的国产量子测控系统——本源量子测控一体机研制成功。该系统不仅能最大限度地发挥量子芯片的性能，还可应用于精密测量等更广泛的科研领域，填补了国内空白。

此后，量子芯片、量子计算测控一体机、量子操作系统、量子软件、量子计算云平台等一系列成果接连涌现。2020年9月，首台国产工程化量子计算机原型机“本源悟源”正式上线发布；2021年，中国第一台量子计算机成功交付给用户使用。

回忆起交付前夕，孔伟成印象最深的是：最后一个月，整个团队几乎未曾休息，仍有大量难题亟待攻克。上线前三个小时，他们才修复了最后一个漏洞，系统终于顺利运行。那天他只睡了一个小时，但心中充满成就感，更涌起作为中国人的自豪感。这台量子计算机的成功交付，使中国成为全球第三个具备量子计算机整机交付能力的国家。

今年，性能更强大的量子计算机“悟空”即将面世，配套的“悟空芯”芯片也正在紧锣密鼓地生产。

在量子计算的全球竞赛中保持领先

2021年，中国自主研发的量子计算操作系统诞生。随后，中国科研团队陆续开发出第一套量子计算机测控系统和操作系统，并上线了首个搭载真机的量子计算云平台。从硬件、软件到人才、产业，中国量子计算的原始创新能力正在全方位提升。

在产业化道路上，中国科学家们不仅催生了一大批原创成果，还牵头组建了国内首家量子计算产业联盟。2023年5月，中国航空工业集团、国家超级计算郑州中心等34家企业和高校加入联盟，覆盖航空航天、大数据、先进计算、金融等多个领域。

在本次量子计算大会上，本源量子联合上海超级计算中心、国家超级计算郑州中心，共同发布了国内首个“量超融合”先进计算平台。这标志着中国量子计算迈入全新发展阶段。

当然，量子计算仍是一门极其艰深的学科，目前的研究只是刚刚叩开量子科技的大门，在诸多物理体系的技术突破上依然充满挑战。正如郭国平所言：“这场量子计算的全球竞争，本质上更像一场马拉松，道阻且长。”

但可以确定的是，中国人已经站在正确的赛道上，并且越跑越快。