【量子科技】2大瓶頸未解決 中科院權威：不能靠人海戰術攻關

在中央「點名」後，量子科技成為全國焦點，到距離實際應用還有多遠？被譽為中國量子研究開拓者的中科院院士郭光燦指，量子世界存在大量不確定性，現時面對的2大瓶頸是如何延長「相干時間」、如何精確操控量子狀態。他強調，量子科技不是靠砸錢、打人海戰術就能做好，各地應充分考慮自身條件。

量子是「不確定的世界」

郭光燦指出，傳統認知中的物質，有粒子性的像飛機、導彈，有波動性的像電磁波、聲波，它們共同構成一個遵從經典物理規律的「確定的世界」，像導彈運動軌跡，我們完全可以計算出來。但在微觀世界，有些物體會同時具有波動性和粒子性，它們遵循的物理規律和經典世界完全不同。

舉個例子，假設成都到北京有坐飛機和坐火車這兩個選擇，你要到北京來，不管怎樣只會選其中一種，畢竟坐了飛機就不可能坐火車。但在量子世界裡，成都到北京有兩條路，走哪條路？兩條路同時走。這就是量子的不確定性。

量子究竟遵循甚麼物理規律？量子力學就是研究這問題的一門科學，量子科技則是在量子力學理論的指導下，把這些特性開發出來為人類服務的技術。

量子科技的2大瓶頸

郭光燦指出，要盡量延長保持量子特性的時間、要能精準操控量子態，都很難在短時間內解決的問題，部分關鍵技術按人類目前的科技水平仍屬力有不逮。

首先，量子電腦等各種應用，都是藉助了量子特性。但量子特性非常脆弱，很快就會消失，所以要盡量延長保持量子特性的時間，也就是相干時間。像量子電腦，科學家花了13年把相干時間提高了5萬倍，達到100個微秒。在量子世界裡，100微秒已經算很長了，但利用100微秒能處理完的問題畢竟有限。

其次，人類在經典世界已經有很強的操控能力，通過控制速度等物理量，甚至能把火箭送上太空。但在量子世界，操控的就不是物理量，而是量子態。2012年，兩位科學家獲諾貝爾物理學獎，因為他們令人類首次真正操控了1個量子位元（qubit）。現在這個數字已經變成數十個了，像Google團隊的量子處理器就操控了54個量子位元。但真正要達到通用量子電腦水平，需要操控的量子位元將是百萬量級，不僅要能操控，還要精準，不能有大的誤差。

上述的2大瓶頸，不管哪個都很難在短時間內解決，他形容「這是需要人類共同解決的難題，我們會一步步去迫近最終的答案」。至於網上一些所謂的量子科技產品，如量子按摩儀、量子水等等，都是假的。現在還沒有一個量子科技產品，是能讓廣大群眾去購買的。

中國處領先水平，但不宜打「人海戰術」

郭光燦指出，目前中國在量子領域的整體研究水平比較先進，和美國、歐盟、日本等差距不大。在量子糾纏，尤其是在保真度、糾纏粒子數、糾纏度等方面處於國際領先水平；量子密碼相關研究整體上，和歐美保持同一水平；量子電腦領域則落後5年。整體來說，中國處於「國際第一梯隊」，綜合水平屬一流。

他尤其看好量子電腦領域的發展，稱將來一定會有3大市場：

一是機器，二是軟件，三是操控系統。做機器這方面難度比較大，其他地方已經做了比較長時間，有了技術積澱，要迅速趕上是很難的。但軟件和操控系統，都是產業鏈中極其重要的環節，四川也有軟件基礎，這就完全可以做，並且還很有希望能做成。

但要如何推動量子科技加快發展、實現「彎道超車」，郭認為中央自會有一系列的決策部署，地方政府該做甚麼，不該做甚麼，很難有一個標準答案，「我個人不主張各地盲目『一窩蜂』發展量子科技，這只會導致重複和浪費。不是說靠砸錢、靠人海戰術就能搞好量子科技，沒有基礎肯定是不行的」。

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責任編輯：陳建錫