量子計算要實現(xiàn)真正“殺手級”應(yīng)用需同時滿足三項要求

1月10日消息（林想）以量子計算、量子通信和量子測量為代表的量子信息技術(shù)，是量子科技的重要組成部分，有望成為未來重大技術(shù)范式變革和顛覆式創(chuàng)新應(yīng)用的新源泉。發(fā)展量子信息技術(shù)，推動科研成果應(yīng)用和產(chǎn)業(yè)生態(tài)構(gòu)建，已成為全球在前沿科技領(lǐng)域政策布局與投資支持的熱點，也是各國構(gòu)建未來產(chǎn)業(yè)競爭力，維護國家技術(shù)主權(quán)的重要方向之一。

日前，中國信息通信研究院（以下簡稱“中國信通院”）在“2023年ICT+深度觀察報告會”數(shù)創(chuàng)未來成果發(fā)布會上發(fā)布了《量子信息技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用研究報告（2022年）》。報告指出，量子計算殺手級應(yīng)用探索尚無實質(zhì)性突破，要實現(xiàn)真正“殺手級”應(yīng)用，需要同時滿足三項要求。

一是可證明超越經(jīng)典計算的量子優(yōu)越性；二是具備實用性，即實現(xiàn)社會經(jīng)濟價值；三是能在現(xiàn)有NISQ處理器上運行。

報告認為，具備優(yōu)越性理論證明和實際應(yīng)用價值的Shor和Grover算法，硬件需求當前難以滿足；已在NISQ系統(tǒng)實驗驗證量子優(yōu)越性的隨機線路采樣和高斯玻色采樣問題，需要進一步探索與實用化問題的結(jié)合；而近期在算法研究領(lǐng)域關(guān)注的VQE和QAOA等算法，需要找到能展現(xiàn)量子優(yōu)越性的明確案例場景。

量子計算應(yīng)用需要直面與經(jīng)典計算的算力競爭，只有明確展示量子優(yōu)越性，量子計算應(yīng)用案例的價值才能夠覆蓋其研制、開發(fā)和應(yīng)用的高額成本。換言之，量子計算應(yīng)用關(guān)注的不止是能用在哪里，而更是能在哪里明確體現(xiàn)出指數(shù)級（至少是多項式級）計算加速優(yōu)勢。而這一關(guān)鍵問題目前在眾多所謂量子計算應(yīng)用的宣傳報道中，往往語焉不詳。

信通院根據(jù)現(xiàn)有公開信息可以審慎地認為，量子計算應(yīng)用仍處于原理性與可行性驗證的探索階段，尚無實質(zhì)性突破和里程碑式進展。

量子計算是未來科技與產(chǎn)業(yè)發(fā)展變革的重要變量，已成為全球各國學術(shù)界、產(chǎn)業(yè)界和利益攸關(guān)方的普遍共識。但也要指出，量子計算軟硬件技術(shù)發(fā)展遠未成熟，應(yīng)用探索與產(chǎn)業(yè)培育處于起步階段，和任何新興技術(shù)一樣，需要依靠研發(fā)攻關(guān)突破來跨越缺乏落地應(yīng)用和商業(yè)交付的“死亡之谷”。

報告指出，在政策與資金不斷涌入時，對量子計算領(lǐng)域的“捧殺”，例如毫無根據(jù)的樂觀預期或?qū)诔晒目浯笮麄鳎枰３智逍押途?。?ldquo;無人區(qū)”探索和技術(shù)應(yīng)用成果的短期交付不達預期時，也要保持戰(zhàn)略定力與發(fā)展信心，避免矯枉過正的“棒殺”，對構(gòu)建未來技術(shù)產(chǎn)業(yè)競爭力帶來不利影響。

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