泡沫还是革命？全球顶尖学者解码算力与量子未来之路

人工智能正加速渗透至各行各业，然而算力的增长瓶颈已逐渐显现。当AI模型动辄需要成千上万张GPU显卡时，下一步计算革命究竟该向何处发展？7月18日，在2026世界人工智能大会“未来计算·未来算力”专题论坛上，这一问题被明确摆上台面。全球顶尖学者达成共识：算力的根基是一项长周期、跨领域的科学命题，研究者必须勇于面对“一代人未必能给出答案，但必须有人迈出第一步”的挑战。至于量子计算，尽管中国已在“量子计算优越性”方面取得了一系列里程碑式突破，但要打造一台能够快速解决实际问题的通用量子计算机，仍需学者们长期攻关。学术界有责任引导公众理性认识这一领域，防范行业泡沫。

常进：直面“一代人未必能求解，但必须有人启程”的命题

中国科学技术大学教授、“祖冲之号”量子计算原型机总师朱晓波首先深入阐明了量子计算的原理。量子计算依托量子比特，随着比特数增加，其可表达的状态空间呈指数级扩展——一台拥有超过70个比特的量子计算机，其信息量即使动用全球所有硬盘也无法存储。然而，问题在于其输入输出效率极低。在应用层面，密码破译的路径最为清晰：只要明确所需机器的构造与性能指标，就能破解主流非对称密码。而量子化学与量子模拟则是费曼最初的构想。在人工智能领域，朱晓波个人持乐观态度，但他坦言：“目前，如何精细、准确、逐步地将量子计算应用于AI，尚缺乏清晰方案。”目前仅有大量探索性结果表明“这一可能性很大”。

那么，为何通用容错量子计算机还需要10到15年才能实现？朱晓波向全场清晰算了一笔账。我们操控的是单个量子，反转一个超导量子比特所需的能量“大约是蝴蝶扇动翅膀释放能量的十亿亿分之一”。任何轻微扰动都会导致错误率骤然上升。在当前技术条件下，实现千分之一的错误率已接近极限。目前，基于主流技术路线之一的超导体系，全球最高水平也仅能实现反转错误率在10⁻³量级，并拥有上百个量子比特。相比之下，经典计算机的错误率通常为10⁻¹⁵至10⁻¹⁸。他提醒大家：“不要轻信任何关于‘千比特、万比特’的炒作，只要精度和错误率不够理想，单纯增加量子比特数量毫无意义。”

他给出了清晰的路径：大约用5年时间实现千至万比特，单比特错误率降至千分之一；再用5到10年，利用几百到几千个逻辑比特构建通用容错量子计算机。三个阶段中，第一阶段（特定问题超越经典计算）目前在超导路线上仅有谷歌“悬铃木”和我国“祖冲之三号”实现，在光路上有我国“九章”及加拿大一家公司，离子阱近期也已实现。第二阶段是解决具有应用价值的问题（如大原子、大分子的量子化学），未来几年有望取得进展，并可实现小范围应用。

如果将量子计算机事业比作“登陆火星计划”——目前仍处于地面实验阶段，需要征服的是珠穆朗玛峰。他指出，如果现在过度宣传量子计算能在金融、生物等领域大规模应用，“这完全是吹嘘”，只会给整个领域带来毁灭性打击。“炒作对我们这个领域，百害而无一利。”

在随后与主持人香港城市大学计算学院教授林静的对话中，朱晓波澄清了“量子优越性”这一术语的用法。该词最早从美国传来时被称为“量子霸权”（quantum supremacy），而中国团队自2020年、2021年发表最早的九章和祖冲之三号工作起，便一直使用“量子优势”（advantage）而非supremacy。

他表示，量子优势只是原则上证明了量子计算机在特定问题上能够超越经典计算机，其科学意义重大，但距离实际应用仍非常遥远。第二阶段寻找有用的问题比想象中更为困难，问题根源在于错误率过高——算法专家提出了许多精巧的算法，但每个量子比特平均只能进行10到20次单门操作，此后便“无法保证精度，满是错误”。

他判断，近期较为看好的是量子模拟，未来几年有望在部分难解的大分子体系上取得突破。而破解密码必须依赖通用容错量子计算机，因为门数量在10⁸量级，若错误率无法降至10⁻⁸到10⁻¹⁰，基本不可能实现。至于人工智能，一个中性的判断是：至少需要“早期容错量子计算机”——错误率降至百万分之一、拥有几百个比特的系统，才有可能实现。