科學(xué)家郭國平為中國“量子算力”奮斗

單比特、兩比特、三比特、六比特……比特數(shù)增長的每一步，對中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)教授、國家重大研究計劃“半導(dǎo)體量子芯片”首席科學(xué)家郭國平與團(tuán)隊來說，都是量子計算研究領(lǐng)域的一大步。他們多年追逐量子中國夢，實現(xiàn)零的突破，跟上國際先進(jìn)科研機構(gòu)的節(jié)奏。

郭國平說，研究量子計算就像“用一個一個原子壘起一座金字塔”一樣難，但為了中國早日有“量子算力”，他愿為此奮斗終生。

一位“科技青年”的報國理想

在蒸汽機時代，馬力就是國力;在信息時代，算力就是國力。

中國，一定要有自己的“量子算力”！15年前，一位在國內(nèi)接觸“量子算力”的大學(xué)生開始萌發(fā)心中的理想。

1977年出生的郭國平是江西南昌人，1996年考入中科大。在這里，他接觸到著名量子信息學(xué)家郭光燦的研究團(tuán)隊，開始學(xué)習(xí)量子光學(xué)，從事量子通信及量子信息器件研究。

2005年，郭國平因為量子通信科研成果獲得中科院院長特別獎，同年獲得中科大博士學(xué)位并留校。但是，他做出了一個“很傻”的決定，放棄已經(jīng)做得風(fēng)生水起的量子通信研究，改做量子計算。

20世紀(jì)80年代，諾貝爾獎獲得者理查德·費曼等人提出構(gòu)想，基于兩個奇特的量子特性——量子疊加和量子糾纏構(gòu)建“量子計算”。相較于電子計算機，量子計算機理論上的運算能力將有幾何級數(shù)的增長，被認(rèn)為是下一代信息革命的關(guān)鍵動力。

“那時候我被認(rèn)為是‘愣頭青。量子計算當(dāng)時在國內(nèi)的基礎(chǔ)近乎空白，與先發(fā)國家差距巨大，研究很花錢，又難出論文?！惫鶉秸f，他愿做“愣頭青”，因為“這個東西對國家太重要了”。

從芯片設(shè)計到納米加工、檢測、軟件編程，量子計算機涉及物理、機械、軟件等多個學(xué)科。在導(dǎo)師支持下，郭國平建立了半導(dǎo)體量子芯片研究組，競爭國際量子計算的制高點。

經(jīng)過艱苦努力，研究組在國內(nèi)首次實驗實現(xiàn)了量子霍爾效應(yīng)，并先后實現(xiàn)了基于半導(dǎo)體的單比特、兩比特、三比特量子計算。

為國之算力聚集量子團(tuán)隊

近年來，量子計算研究進(jìn)展迅速，但產(chǎn)業(yè)發(fā)展剛起步。“由于缺乏對口的企業(yè)，我們早期畢業(yè)的博士生可謂‘畢業(yè)就失業(yè)?！惫鶉降牡谝粋€博士生張輝說，他畢業(yè)后在上海從事金融相關(guān)的工作。

人才的流失、產(chǎn)業(yè)的缺位，讓郭國平坐不住了。

2017年，40歲的郭國平駛上了又一段人生新航道，在實驗室里二次創(chuàng)業(yè)辦起公司——合肥本源量子計算科技有限責(zé)任公司?！氨驹戳孔印痹⒁狻傲孔蛹夹g(shù)追溯科技本源”。

公司初創(chuàng)期間，資金匱乏時，郭國平賣掉自己的一套房子保住公司;公司走上正軌后，郭國平名下股份估值近億元人民幣，他將這些股份無償分給研發(fā)團(tuán)隊的年輕人。

如同一顆磁石，“本源”吸引來了投資，更吸引了一批與張輝一樣的量子專業(yè)畢業(yè)生回歸。團(tuán)隊從2017年的10余人，到如今的上百人，研發(fā)人員占比超過75%，研究生學(xué)歷人才超40%。

“人才是本源量子最大的優(yōu)勢，也是量子計算領(lǐng)域最重要的資源。量子力學(xué)有兩個概念叫‘糾纏和‘相干，我跟學(xué)生說，你們現(xiàn)在散落在全球各個地方，有一天我們會‘再糾纏，永相干，希望你們都能‘若有戰(zhàn)，召必回?！惫鶉秸f。

去年9月，在郭國平帶領(lǐng)下，團(tuán)隊自主研發(fā)六比特超導(dǎo)量子計算云平臺正式上線，全球用戶可以在線體驗來自中國的量子計算服務(wù)。

“我相信，量子計算最終可以服務(wù)于我們的衣、食、住、行、醫(yī)?！闭劶拔磥?，郭國平眼里有光：量子計算能夠擴(kuò)展科學(xué)界對分子結(jié)構(gòu)和特性進(jìn)行模擬的能力，有望為新一代藥物和疫苗研發(fā)、新材料的設(shè)計、智能制造等模擬設(shè)計提供更強大的工具。（據(jù)新華社訊）