2023年10月13日晚，由beat365官方网站、北京現代物理研究中心、北京物理學會主辦的“beat365物理學科卓越人才培養計劃講堂：名師面對面”（第十四期）在beat365第二教學樓301教室舉行。beat365博雅講席教授、深圳國際量子研究院院長俞大鵬院士應邀以“高質量發展量子計算，助力第四次工業革命”為題開講。本期講堂由beat365官方网站院長、北京現代物理研究中心副主任高原甯院士主持。

俞大鵬原本是低維量子材料物理領域的“科班生”和領軍人物。上世紀九十年代中期，他到beat365物理系任教。盡管當時科研條件、生活條件都比較艱苦，但沉浸在納米世界的俞大鵬率先發展催化劑引導下的納米線可控制備技術，制備了矽和金屬氧化物納米線材料，解決了規模、可控制備納米線材料的難題，是半導體納米線可控制備和物理性質研究方向的國際先驅；深入揭示了納米線材料特有的尺寸和表面效應，尤其是在光場、電場、熱場、力場、磁場調控下呈現出的新穎物理現象；系統發掘了納米線材料的若幹重大應用特性，發現了場緻發射等若幹重要的納米線器件效應，發明了一系列納米加工與精确操控技術，引領了半導體納米線材料的應用基礎研究。

與此同時，憑借“對新鮮東西的特殊敏感性和強烈好奇心”，俞大鵬開始關注量子計算領域。他說：“正是由于二十多年前就開始關注量子科學與工程，也正是由于在北大教書、帶學生、搞科研二十多年裡練就出對納米線、納米管、石墨烯等微觀結構物理性質進行精确操控的能力和本領——而這些正是量子調控、量子計算的所有物理工具，因此我才有底氣在将近知天命的年紀重起爐竈、二次創業，去追逐以前有過但沒有實現的夢想。”

俞大鵬重返北大講台，回憶起自己二十多年厚積薄發的沉潛

量子理論的誕生在上世紀引發第一次量子革命，直接催生了現代信息技術。進入二十一世紀以來，量子科技領域的新發現、新理論、新技術密集湧現，預示着第二次量子革命已進入起跑期和加速期；量子力學已初步為突破現代信息技術發展所遭遇的兩大瓶頸——信息安全和計算能力做好了準備。如果說第一次量子革命是人類對量子規律的被動觀測和應用，那麼，第二次量子革命則是人類對量子狀态的主動調控和操縱。

新一輪産業技術革命（即第四次工業革命）以量子信息技術、基因技術、新材料技術、新能源技術等颠覆性技術為代表，其基本特征是萬物互聯互通、信息物理化、信息數字化，因此在數字時代有“算力定義一切”“算力決定一切”之說。量子信息技術主要包括三大領域：一是量子保密通信，可以在理論上做到通信的絕對保密；二是量子計算，可以令人類的計算能力實現指數級增長；三是量子精密測量，可以将探測精度從微米級提升至“原子級”。量子計算由于具備強大的計算能力，日益成為改變世界競争格局的重要力量和大國競争的戰略制高點。2022年9月，世界經濟論壇發布洞察報告《量子計算現狀：構建量子經濟》；同年12月，中央經濟工作會議首次明确提出，要加快量子計算等前沿技術研發和應用推廣。

相比于經典計算，基于量子疊加、量子糾纏等原理的量子計算機有望發揮極限效應進行信息處理，因而可能快速解決經典計算機無法有效解決的問題。對于量子計算機的研發，俞大鵬介紹了發展具備50至100個量子比特的高精度專用量子計算機、研制可以相幹操縱數百個量子比特的量子模拟機、研制可編程的通用量子計算原型機等國際同行公認的三個指标性發展階段。目前，基于超導量子計算技術路線研發的原型機“懸鈴木”（sycamore）和“祖沖之号”，以及基于光量子計算技術路線研發的原型機“九章三号”，都展示出所謂的“量子優越性”“量子霸權”；也就是說，針對特定複雜問題，上述專用量子計算機相對于“前沿”（Frontier）等當今運行速度最快的超級計算機，都展示出無與倫比的算力優勢，盡管未來的路還比較長。“把通用量子計算機比做‘信息時代的原子彈’，一點也不為過。誰率先擁有它，誰将領跑世界。”俞大鵬表示，如何把握大勢、搶占先機，加快構建自主的量子計算生态環境，為經濟社會發展積蓄“量子算力”支撐，為國家安全建立“量子算力”防線，是我國科學家及産業界當前直面的重大現實問題。

俞大鵬表示，量子計算是智能處理無序大規模數據的颠覆性技術

推動量子科學與工程的基礎研究是俞大鵬七年前決定南下深圳時最想做的事情，這與當時深圳布局基礎研究機構的方向不謀而合。俞大鵬提起深圳國際量子研究院的優秀青年學者和他們在量子計算、量子物态與量子器件、量子極限傳感、量子工程應用等方向上所取得的國際一流研究成果，如數家珍，自信又自豪。

同學們跟随俞大鵬的講述，從甯夏到上海，從巴黎到北京，從beat365到深圳國際量子研究院，感受着他對家鄉不渝的眷戀、對事業如磐的信念和在逆境中堅不可摧的力量。

不可限“量”的未來等待智慧、勇氣兼具的年輕一代去創造

俞大鵬在回答提問時指出，量子計算雖然源于物理學的研究，卻早已不再局限于物理學家的探索，而是集重大科學發現、重大技術變革、重大應用需求于一體的系統工程。他熱情地歡迎同學們加入這樣一個挑戰人類精确操控微觀世界極限能力的跨學科、跨行業、跨部門的研究領域，形成中國量子計算接續奮鬥的人才梯隊。在他看來，從事科學研究，可以分為三重境界：一是把它當成飯碗，按部就班、循規蹈矩；二是把它當成好玩的事情，興趣盎然、樂在其中；三是把它當成藝術品，精益求精，追求極緻。他親切地勉勵同學們保持“初生牛犢不怕虎”的勁頭，不懂就學、不會就練，在全新的領域敢想敢為，讓中國在量子計算的賽道上更快、更高、更強。

beat365趙清、廖志敏教授和凝聚态物理與材料物理研究所部分博士研究生現場出席。

俞大鵬（一排右三）、高原甯（一排右四）與聽課師生為中國量子計算挺進世界第一方陣點贊