中国科技大学教授 朱晓波

我讲一下，现在量子技术已经开始进入实用了。因为，量子技术现在广义上被划分为3个领域：

1、量子通讯，就是保密通讯，潘老师团队现在已经绝对走在世界的前列，很多国外的都在向我们学习，我们已经开始走向商用。

2、量子计算，这也算是最核心的部分。

3、量子精密测量。

量子有很多东西是非常非常准的，这是任何一种其它手段没法替代的。所以，有很多精密算法上的应用。

具体讲到量子计算，从原理上说，它是一个指数加速的计算机，多一个比特你的计算能力就会增加一倍。当然，80年代的时候，量子计算机的理论是非常热的。但是，那个时候只停留在理论上，大家发现了一些量子计算的算法，确实有这个加速能力，但事实上要造这一台这样的机子太难了，所以后来理论上的算法工作慢慢冷却下来，等待一个真正的可以做的东西。

它加速的原理，其实某种意义上说，跟量子的本真性质关系是关系非常密切的。简单来说，可以这样理解，比如说你从地球这一头到那头，比如说中国飞到美国，你如果是二维空间操作的话，你就只能沿着地表飞。如果你可以穿过地球的话，那你就快多了。

量子的比特它偶尔起来，它就展开了新的空间，在这个空间里做运算的时候，它不再是沿着你原来的空间路径在走的，它是可以在你展开的新空间里面走，所以它是一条捷径，我们也把它叫做高度并行的，当然其实这都是不太准确的，但是意思上是这样的，所以它每多一个比特，它的空间数增加2倍，它的计算能力就是指数，当然这个算法并不是太多，现在已知的，可以获得指数加速的算法并不是太多。

但是，已经有了一些法，确实是指数加速，所以就显得很重要，这是所谓量子技术的东西。当然这个得益于现在技术的发展，原来都觉得好像很遥远，大家都觉得这是一个不可实现的东西，现在就觉得确实是几年内可能能做出一些东西来，就这么回事儿。

主持人（石岚）：谢谢朱教授，潘教授的量子计算机在中国和全球都非常有名，所以我们也很高兴有这样的嫡系部队来给大家介绍。

说实话，对于量子计算机我了解的也不是那么多，所以可能问的问题就不会那么专业。我想，请几位嘉宾大家可以有一些自由的发挥，有什么可以跟大家分享的？

因为，国家超级计算中心，以及先导技术研究院，我相信也都是有非常多很棒的技术，或者很前沿的思想可以跟大家分享。

中科院计算技术研究所研究员、博导、国家超级计算济南中心主任 张云泉

张云泉：相对于量子计算，我们超级计算就是要被打败的对象，哈哈！因为我们做超级计算的人也是追求速度的，越来越快的速度是我们追求的对象。我们的目的，更快的解决问题，比如说天气预报，宇宙的模拟，还有核武器的模拟，包括密码破解。超级计算机，可以用在很多战略领域，所以也是现在各国的竞争对象。

但是，确实现在超级计算机也面临着一个困境，现在的摩尔定律也在逐渐失效，我们不得不用越来越多的并行，用越来越多的处理器核来并行的进行处理，但是带来的问题，我们的并行是有限的，我们一个问题不可能有那么多并发的东西，所以这个就带来一些并发的困境。

另外一个我们的存储访问现在也要瓶颈，就是我们去取数据，这个延迟会比较大，对我们的计算速度来说，也带来很多的开销。

另外一个超级计算机本身可靠性也有问题，我们现在一个机器大概有几万个节点，成千上万的节点同时在一个机器里面，可靠性就有问题了，大概每运转一个小时就会出一次问题，如果这个问题的求点时间超过1个小时，那可能就得重来，就完不成计算，所以现在也是一个可靠性的困境。

还有另外一个我们的功耗越来越大了，随着我们的主频提高，以及我们的规模越来越大，我们的功耗已经达到了几十兆瓦，一年电费几个亿人民币，所以现在超级计算机面临着几大问题，有待破解，虽然我们还在继续往前走，我们现在正在往2020年10的18次方每秒的分点计算的机器在做，世界各国都在做，包括美国、欧美、中国、日本都发布计划了，都在抢占下一个制高点。

不过说实话，我来之前不知道量子计算4-5年就成熟了，我感到很危机了，可能2022年量子计算机就出来了，当然它说50个量子比特就可以打败超级计算机可能还不太够，现在还可以，因为到时候我们是10的18次方。

朱晓波：严格来说只是在一些特定问题上，通用的量子计算机上还比较遥远。

张云泉：这点是让我感到非常安慰的，我们还不会马上失业，因为毕竟超级计算机我们求解方程，我们做浮点计算是最擅长的，好像量子计算机是做最优化问题，机器学习我不知道。

朱晓波：做最优化问题。

张云泉：这是他最擅长的，最优化问题是我们超级计算机不太擅长的问题。所以我想我们将来是可以合作的，不至于让我们失业。