“祖冲之号”量子计算机的总师、中国科学技术大学教授朱晓波

11月20日上午， 2025量子科技和产业大会在合肥举行。中国科学技术大学教授朱晓波发表了《超导量子计算的发展及其产业发展现状》为主题的演讲。

朱晓波是“祖冲之号”量子计算机的总师。他出生于1976年，1998年毕业于吉林大学；2003年博士毕业于中国科学院物理研究所； 2013年进入中科院物理所工作。2016年加入中国科学技术大学任教授。朱晓波主要从事可扩展超导量子计算的研究，曾创造超导量子比特最大纠缠数目纪录。

从2016年加入中国科大担任潘建伟院士团队超导量子计算负责人，到最终实现“量子计算优越性”，朱晓波只用了五年时间。

2021年，在团队不懈努力下，潘建伟、朱晓波、彭承志等成功研制了62比特可编程超导量子计算原型机“祖冲之号”，并在此基础上实现了可编程的二维量子行走。

研发量子计算机有多难？朱晓波曾这样比喻，要把每一个非常脆弱的量子比特，控制到非常精准的程度，就好比扔飞盘，扔一个飞盘接得准很容易，扔两个飞盘接起来就有点难度，我们相当于扔几百个、扔几千个，每个盘子都要接得很好。

在11月20日的演讲中，朱晓波不断重复建造实用量子计算机的难度,即“这件事是非常非常非常非常非常难（五个非常）的，加多少个非常都可以！”

在此基础上，他也提出一些他对整个量子计算行业的隐忧，“如果资本盲目介入，最后就是一地鸡毛，整个产业化泡沫化了，这对中国的量子计算将是巨大的打击。”

警惕泡沫正在成为量子科学家们的共识。11月20日上午，在朱晓波演讲前出场的还包括中国科学院技术科学部院士、深圳量子科学与工程研究院院长俞大鹏。他在发言中称，量子计算任重道远，不要捧杀，也不要棒杀。当下主要还是夯实基础，储备人才，培育产业生态。当下，量子计算呼唤颠覆性技术，加速量子计算机实现。

“制造量子计算机比研究量子计算更紧迫。”他说：“要牢记'发明火药'的教训，量子计算一定要注重应用，切忌玩弄奇技淫巧。”

“九章”系列量子计算机主要负责人陆朝阳也曾在去年墨子沙龙首场活动中援引John Preskill（量子信息科学家、量子霸权/NISQ提出者）的报告：想要做成一件非常伟大的事情，我们是需要对未来保持乐观的。但是在设定有雄心的目标和散发不切实际的期望之间，是需要有一条清晰的界限的。从长远上来说，我们需要尊重这条界限。

以下为朱晓波的演讲，元新闻实录如下：

今天我在这里给大家介绍一下量子计算中的超导量子计算它的发展现状以及产业化情况。

量子计算的现状是什么样的呢？大家都知道，在经典信息社会有海量信息要处理，但传统量子工艺却越来越逼近“半导体极限”。因此在这样的情况下，我们越来越难以处理海量数据。

在这样的需求推动下，事实上人类提出了很多新的计算模式。量子计算是其中一种，也是大家公认的、比较有前途的方案。

它应用的原理就是量子的基本原理，构成则是量子比特。量子比特有一个非常好的特性——“N个耦合的量子比特可以展开一个2的N次方的空间”。这个特性就使得它在某些特定的问题上获得指数的加速能力。大家知道，指数的加速能力是非常可怕的。

正是因为有这种潜在能力，有识之士都知道，这有可能会彻底改变现有的信息格局，因此量子计算也成为各大国必争的科技高地之一。

接下来，怎么造一台实用化的量子计算机？这变成当前最重要的问题，但这件事是非常非常非常非常非常难的，加多少个非常都可以！

为了能把这件高难度的事真正做成，行业内把它分成三个阶段：

这件事的第一步就很难，简直太难了。第一步，是要先找到一个对量子计算机最友好、但对经典计算机却最不友好的题目。然后让量子计算机和经典计算机同时去解决这个题目。通过比较，展示出量子计算机的指数加速能力，以验证量子计算机在物理能力上确实有强大的地方，我们把它叫做“量子优越性”。

但是，第一步所做的是一个叫做采样的问题，并不是一个大量应用的场景。所以在第一阶段实现以后，我们希望找一个有应用价值的问题（让量子计算机来解决），这样就会迈出第二步。也就是让量子计算机在小范围内应用起来。

但是，这距离我们的最终目标——通用的、可容错的计算；可以计算各种各样的问题，比如计算带密码、大数据搜索等方面的问题，还很遥远。这就是第三步。现在大家普遍认为，实现这样通用、容错的量子计算机，至少还需要十年以上的时间。

现在我们处在什么阶段呢？时间点就是第一步的“量子优越性”已经非常良好的建立了。合肥实验室的“九章”和“祖冲之号”不停地提升处理这个问题的能力。也就是说，到现在为止，量子计算的优越性已经非常良好地建立了，经典计算机已经在特定问题上被很大程度地超越了，也就是说，第一步已经走完。

“量子优越性”成功建立后，实际上就使得量子计算的产业化得到了一次重要的机遇。在资本涌入之后，很有可能给量子计算带来革命性技术的起点。

公开资料显示，全世界各国在量子技术领域的投资已经超过540亿美元。在量子计算领域，许多大公司都大力投入。据我们了解，IBM在这个领域投入已经超过了100亿美元。

大家也看到，在“十五五”规划里面，把量子科技列为新的经济增长点（编者注：《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十五个五年规划的建议》提出前瞻布局未来产业，推动量子科技、生物制造、氢能和核聚变能、脑机接口、具身智能、第六代移动通信等成为新的经济增长点）。

让我们仔细看一下量子科技的三个领域：量子通信、量子计算和量子测量。上述三个领域的技术成熟度是不一样的——量子通信是一个成熟领域；量子精密测量，只在局部可以展示出对经典系统的优势，基本是以点带面的状况；而在量子计算领域，我刚才说过，如果能研制出大规模的、通用、容错的量子计算机，至少还需要十年以上时间，所以量子计算整体处在基础化、工程化、应用探索、生态建立并举的阶段。

为什么造一台量子计算机这么难呢？

以超导量子计算机为例，现在超导量子计算机领域，最好的量子计算机是什么水平呢？错误率大概是千分之几的水平，那我们如果要做通用、容错的量子计算机要达到什么水平呢？它的错误率必须要降到百亿分之一。

也就是说，超过100亿次计算也不允许发生一次错误，而我们现在操作一千次就要发生一次错误，是这么样的一个巨大的差距。

而更加难弄的事情，是物理比特错误率是不可能无限下降的。现在大家公认的观点是物理容错率可以降到千分之一。如果要进一步降低错误率是非常难的，所以可以预见，在很长一段时间内，物理比特的错误率只能维持在千分之一的水平。

那么我们是不是就永远造不出通用、容错量子计算机呢？

那也不是。我们有一个专门的研究叫“量子纠错”。未来五年，我们有一个非常重要的任务，就是运用很多的物理比特，用错误率在千分之一的物理比特去构建成错误率极低的物理比特，将错误率降至千亿分之一。

第一个里程碑，就是要在2030年，构建出“错误率足够低的物理比特”。比如说百亿分之一，而现在只有千分之几。

在2035年以后，我们既然已经验证了这种“可拓展的量子纠错”，就可以去集成几百个、几千个这样错误率极低的物理比特，用这些错误率极低的物理比特，才能够做成通用容错量子计算机。

这时候我们的超导量子计算机需要多少个物理比特？可能需要数百万。

我讲了半天建造超导量子计算机的难度，这个难度为什么这么高？就是想跟大家负责任地说一句：在这种情况下，无论是处理器还是测控系统都面临着巨大的挑战，只有百倍、千倍努力才能达到这个目标。现在，大家看到第一阶段已经实现了，就纷纷进入这个领域。但我想提醒大家，事实上，产业化的挑战和机遇是并存的。

如果产业资本可以用于塌下心来去协同攻关、去解决它的核心问题，去把它的上下游的仪器、设备、材料解决好，同时把软件生态建立起来，一旦我们的硬件能力达到可以用的时候，生态已经现成地摆在那里，量子计算可以按照现在良好的势头继续上升。

反之，如果我们盲目地炒作算力落地，刚才说量子计算机落地至少还需要十年的时间。那我们最多就是在一些局部探索一种落地可能性。如果资本盲目介入，最后就是一地鸡毛，整个产业化泡沫化了，这对中国的量子计算将是巨大的打击。

这就是我的看法，谢谢大家。

（安徽商报 元新闻记者 梁巍 ）