2021年10月23號(hào)下午，由CCF高性能計(jì)算專委主辦、CCF YOCSEF鄭州承辦的“2021珠海全國(guó)高性能計(jì)算學(xué)術(shù)年會(huì)量子計(jì)算專題論壇”順利舉辦。本次論壇采用了“線上+線下”聯(lián)動(dòng)的模式，并由數(shù)學(xué)工程與先進(jìn)計(jì)算國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室王俊超副教授擔(dān)任執(zhí)行主席，參會(huì)人數(shù)超千人，反響熱烈。

量子計(jì)算作為一個(gè)多學(xué)科交叉的新興領(lǐng)域，受到了全球?qū)W界和工業(yè)界的關(guān)注。該論壇邀請(qǐng)了從事量子計(jì)算相關(guān)的6位專家，通過(guò)引導(dǎo)發(fā)言的形式充分分享各自的研究成果與行業(yè)見解，最后6位專家與參會(huì)嘉賓就論壇主題相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行了深度的思辨討論。會(huì)上，玻色量子創(chuàng)始人&CEO文凱博士通過(guò)線上視頻的形式發(fā)表了以《走向AI時(shí)代的量子計(jì)算》為主題的分享報(bào)告。

在分享現(xiàn)場(chǎng)，報(bào)告首先回顧了量子計(jì)算發(fā)展的四大階段，包括理論提出及探索階段、通用量子算法發(fā)展階段，再到近期的量子算法繁榮階段，最后引出了當(dāng)下所處的量子AI爆發(fā)階段。通過(guò)展望AI的發(fā)展前景，文凱博士認(rèn)為，大規(guī)模神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)將是AI未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)，因此量子計(jì)算所具備的算力優(yōu)越性、存儲(chǔ)優(yōu)越性以及帶寬優(yōu)越性，非常符合AI的發(fā)展需求。

南方科技大學(xué)翁文康博士以宏觀視角討論了量子計(jì)算的驗(yàn)證問(wèn)題。報(bào)告首先闡述了量子計(jì)算當(dāng)前發(fā)展的形勢(shì)，指出近期很難將量子計(jì)算機(jī)小型化并像手機(jī)一樣作為個(gè)人用戶終端使用，更多是以云服務(wù)的形式向用戶提供服務(wù)。當(dāng)數(shù)據(jù)從云端傳來(lái)，如何判斷結(jié)果是由經(jīng)典高性能計(jì)算機(jī)運(yùn)算得到的還是由量子計(jì)算機(jī)運(yùn)算得到的？圍繞這一問(wèn)題，翁博士基于Shepherd-Bremner協(xié)議提出了一種驗(yàn)證框架。

國(guó)防科技大學(xué)助理研究員付祥博士從量子編程的角度出發(fā)，討論了面向含噪聲中等尺度量子技術(shù)的量子經(jīng)典異構(gòu)編程框架。報(bào)告指出，量子計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)極大地影響到了軟件編程框架的設(shè)計(jì)，主要體現(xiàn)在量子計(jì)算與經(jīng)典計(jì)算交互存在高延遲等方面。隨后，付博士介紹了QRAM模型、受限的HQCC模型和改進(jìn)的HQCC模型，對(duì)量子控制系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)的發(fā)展進(jìn)行了概述，最后著重介紹了其研究團(tuán)隊(duì)開發(fā)的Quingo框架的詳細(xì)情況。

合肥本源量子的副總裁趙勇杰博士作了題為《走近量子計(jì)算》的報(bào)告，詳細(xì)介紹了在量子計(jì)算領(lǐng)域中，本源公司的三個(gè)重要發(fā)展階段成果以及近期規(guī)劃。隨后，趙博士介紹了半導(dǎo)體量子芯片技術(shù)的發(fā)展情況以及超導(dǎo)量子芯片的優(yōu)勢(shì)和局限性。隨后引出問(wèn)題——量子計(jì)算機(jī)需要什么樣的量子芯片測(cè)控系統(tǒng)？并由此介紹了本源公司的解決方案。

深圳騰訊量子實(shí)驗(yàn)室研究員張孟禹博士，從量子計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)的角度討論了量子控制超導(dǎo)微體系結(jié)構(gòu)中的多層次并發(fā)問(wèn)題。首先，他從實(shí)際應(yīng)用角度出發(fā)——為什么需要量子計(jì)算機(jī)？討論了量子計(jì)算在醫(yī)藥、機(jī)器學(xué)習(xí)等領(lǐng)域重要作用。隨后由量子計(jì)算機(jī)的基本原理出發(fā)，著重討論了量子計(jì)算機(jī)中并行化方面的問(wèn)題和挑戰(zhàn)，主要包括時(shí)序控制、混合指令以及超標(biāo)量的實(shí)現(xiàn)思路。

數(shù)學(xué)工程與先進(jìn)計(jì)算國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室王俊超副教授介紹了關(guān)于組合問(wèn)題的自動(dòng)量子解算器的相關(guān)研究工作。報(bào)告指出，在芯片工藝受限，摩爾定律失效的背景下，量子計(jì)算機(jī)的發(fā)展是時(shí)代的選擇。而如何利用量子計(jì)算的特點(diǎn)，將量子計(jì)算機(jī)應(yīng)用于實(shí)際應(yīng)用中，也應(yīng)該成為人們更加關(guān)注的問(wèn)題。他指出，現(xiàn)階段量子計(jì)算與傳統(tǒng)計(jì)算差異巨大，且學(xué)習(xí)成本很高，因此在使用量子計(jì)算機(jī)解決實(shí)際問(wèn)題有很多局限性。因此，他提出了一種自動(dòng)化的量子求解器OpAQ，用來(lái)自動(dòng)化地解決組合優(yōu)化這一日常生活中最為常見的問(wèn)題，讓從事經(jīng)典計(jì)算的用戶在沒(méi)有量子計(jì)算背景的情況下能夠簡(jiǎn)單、自動(dòng)化地使用量子計(jì)算機(jī)來(lái)求解問(wèn)題。

在論壇的Panel環(huán)節(jié)，論壇嘉賓就以下問(wèn)題展開了深入探討和思辨：

1.如何融合不同學(xué)科的優(yōu)勢(shì)推進(jìn)量子計(jì)算的跨越式發(fā)展？

2.量子計(jì)算產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，更需要政策支持還是社會(huì)資本支持？

3.如何完成從傳統(tǒng)計(jì)算領(lǐng)域到量子計(jì)算領(lǐng)域的“跨界”？

通過(guò)對(duì)議題的深入思辨，該論壇參會(huì)嘉賓達(dá)成以下幾個(gè)基本共識(shí)：

1.要推進(jìn)量子計(jì)算的“跨越式”發(fā)展，需要從多維度發(fā)力。量子計(jì)算本身作為多學(xué)科交叉領(lǐng)域，要以市場(chǎng)需求拉動(dòng)科技發(fā)展，加強(qiáng)產(chǎn)學(xué)研結(jié)合，同時(shí)打通不同學(xué)科的文化壁壘，相互理解、相互溝通。同時(shí)重視教育發(fā)展，開發(fā)優(yōu)秀教材，降低學(xué)科門檻，從而擴(kuò)大人才隊(duì)伍，才能有力地推動(dòng)量子計(jì)算的快速發(fā)展。

2.在國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)的大背景下，我國(guó)量子計(jì)算產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，主要?jiǎng)恿θ匀粊?lái)自國(guó)家的支持。同時(shí)，社會(huì)資本在成果轉(zhuǎn)化、促進(jìn)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)、降低成本以及打破壟斷等方面仍是不可或缺的重要力量。具體而言：

1）從企業(yè)角度來(lái)說(shuō)，吸引社會(huì)資本需要解決針對(duì)某些業(yè)務(wù)場(chǎng)景的實(shí)用化量子計(jì)算應(yīng)用落地；2）注重應(yīng)用牽引，打造良好的量子計(jì)算生態(tài)，將競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系改善為合作關(guān)系。量子計(jì)算是一個(gè)很龐大的領(lǐng)域，例如，稀釋制冷機(jī)中的微波線和測(cè)控系統(tǒng)，更加適合企業(yè)推動(dòng)；

3.要實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)計(jì)算領(lǐng)域到量子計(jì)算領(lǐng)域的“跨界”，首先應(yīng)該立足于推動(dòng)平臺(tái)建設(shè)和構(gòu)建行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)上，主動(dòng)打破學(xué)科壁壘，建立物理與計(jì)算機(jī)等學(xué)科融合的橋梁。在實(shí)踐中，要更多關(guān)注具體問(wèn)題，將量子計(jì)算與實(shí)際問(wèn)題有機(jī)結(jié)合起來(lái)，共同推動(dòng)“跨界”發(fā)展。具體講至少包括以下方面：

1）量子計(jì)算事業(yè)迫切需要經(jīng)典計(jì)算機(jī)從業(yè)人員的加入，電子工程師、軟硬件工程師等都是量子計(jì)算領(lǐng)域迫切需要的人才；

2）量子計(jì)算中的某些問(wèn)題，本質(zhì)上可以等效為經(jīng)典問(wèn)題，如量子編譯器、量子操作系統(tǒng)等的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)等。