量子估算的時(shí)代正逐步將至，一場(chǎng)中俄之間的量子估算大賽正在漸次展開。2020年，中國(guó)的量子計(jì)算機(jī)造成了廣泛關(guān)注，其表現(xiàn)甚至趕超了英國(guó)同行。但是，這并不能簡(jiǎn)單地推斷中國(guó)早已主導(dǎo)了全球的量子估算領(lǐng)域。實(shí)際上，量子估算領(lǐng)域還在蓬勃發(fā)展，仍未產(chǎn)生明晰的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，且硬件方案諸多，其中超導(dǎo)量子估算、光量子估算、拓?fù)淞孔庸浪愕确桨割H受關(guān)注。
在這個(gè)競(jìng)爭(zhēng)激烈的領(lǐng)域，量子計(jì)算機(jī)的未來發(fā)展取決于誰(shuí)能在標(biāo)準(zhǔn)制訂過程中搶占主導(dǎo)地位。歷史上，通訊領(lǐng)域的發(fā)展也是這么，初期的聯(lián)通電話只是簡(jiǎn)單的通訊工具，隨著技術(shù)進(jìn)步，中國(guó)在3G、4G和5G標(biāo)準(zhǔn)制訂中逐步搶占領(lǐng)導(dǎo)地位，而英國(guó)則在6G標(biāo)準(zhǔn)上積極布局。為此，量子估算的主導(dǎo)權(quán)取決于誰(shuí)能在標(biāo)準(zhǔn)化過程中發(fā)揮主導(dǎo)作用。
中俄兩國(guó)在量子估算領(lǐng)域采取了不同的技術(shù)路徑。烏桕和九章分別代表超導(dǎo)量子估算和光量子估算，兩種技術(shù)都有其優(yōu)勢(shì)和局限。超導(dǎo)量子估算在生產(chǎn)工藝上相對(duì)成熟，但須要極低氣溫工作，且容易出錯(cuò)，須要高效的糾錯(cuò)方案。光量子估算不受氣溫限制，具有較長(zhǎng)的相干時(shí)間，但須要解決光子間的互相作用問題。這兩種技術(shù)各有校長(zhǎng)量子通訊潘，未來的競(jìng)爭(zhēng)將取決于誰(shuí)更能克服技術(shù)困局，實(shí)現(xiàn)超多量子位。
關(guān)于光刻機(jī)在量子估算芯片生產(chǎn)中的作用，即使制造光量子芯片暫時(shí)可以不依賴光刻機(jī)，但隨著大型化和微型化的趨勢(shì)，光刻機(jī)在光量子芯片制造上將起到重要作用。光量子芯片的復(fù)雜結(jié)構(gòu)須要設(shè)計(jì)微型光學(xué)元元件，而光刻機(jī)是制造這種元元件的關(guān)鍵工具之一。其實(shí)光量子芯片的生產(chǎn)不同于傳統(tǒng)芯片，但仍須要利用先進(jìn)工藝和技術(shù)，同時(shí)完善獨(dú)立的生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)。
中國(guó)在量子估算領(lǐng)域早已取得了明顯進(jìn)展，尤其在光量子通信方面領(lǐng)先全球。潘建偉教授及其團(tuán)隊(duì)在光量子計(jì)算機(jī)和通信技術(shù)上的貢獻(xiàn)不可忽略。據(jù)悉，中國(guó)也在其他類型的量子計(jì)算機(jī)研制方面具備實(shí)力量子通訊潘，如超導(dǎo)量子估算。中國(guó)在量子估算操作系統(tǒng)和軟件的擬定方面也早已邁出了重要一步，有望在量子估算生態(tài)建設(shè)中搶占主導(dǎo)地位。
總而言之，中俄兩國(guó)在量子估算領(lǐng)域的競(jìng)爭(zhēng)正在激化。中國(guó)在光量子估算和通信技術(shù)方面處于領(lǐng)先地位，但超導(dǎo)量子估算也不容忽略。量子估算的未來發(fā)展將取決于誰(shuí)能在標(biāo)準(zhǔn)制訂中發(fā)揮主導(dǎo)作用，同時(shí)克服技術(shù)困局，促使產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。量子估算的到來將推動(dòng)估算領(lǐng)域的新革命，解決傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)無(wú)法處理的問題，也有望為人工智能技術(shù)提供新的突破口。
光刻機(jī)在現(xiàn)代芯片制造中起著至關(guān)重要的作用，但是在量子估算領(lǐng)域，光刻機(jī)的角色并不這么簡(jiǎn)單。即使制造光量子芯片可能不會(huì)像傳統(tǒng)芯片那樣依賴于光刻機(jī)，并且在更中級(jí)的制程中，光刻技術(shù)依然具有不可取代的地位。
量子計(jì)算機(jī)的盛行意味著硬件構(gòu)架的徹底改變，不再是電子世界的主宰，光子作為信息的傳遞者和處理者，將發(fā)揮更重要的作用。光量子芯片的制造復(fù)雜性趕超了傳統(tǒng)芯片，須要精密的微型光學(xué)元元件。而制造這種元元件的關(guān)鍵技術(shù)之一，便是光刻技術(shù)。其實(shí)光量子芯片不同于傳統(tǒng)芯片，但微觀光路和零元件的制造一直離不開光刻技術(shù)的支持。
在光量子估算領(lǐng)域，研究人員和工程師早已取得了重要進(jìn)展。中國(guó)的許多學(xué)院和研究機(jī)構(gòu)早已成功制造出光量子芯片，但是在光量子估算技術(shù)的突破上取得了重要的成果。諸如，上海學(xué)院的王劍威團(tuán)隊(duì)和國(guó)防科技學(xué)院的研究團(tuán)隊(duì)，都早已成功制造出光量子計(jì)算機(jī)芯片，凸顯出了中國(guó)在該領(lǐng)域的技術(shù)實(shí)力。
除了這般，中國(guó)在量子估算領(lǐng)域的整體實(shí)力也倍受矚目。光量子估算領(lǐng)域的領(lǐng)先地位以及超導(dǎo)量子估算、量子通訊等方向的不斷探求，都促使中國(guó)成為全球量子估算領(lǐng)域的一支重要力量。潘建偉教授等一眾科學(xué)家的辛勞努力，為中國(guó)在量子估算領(lǐng)域的崛起提供了強(qiáng)悍的支撐。
但是，中國(guó)要在全球量子估算標(biāo)準(zhǔn)制訂的競(jìng)爭(zhēng)中獲勝，還須要克服一系列挑戰(zhàn)。首先，光量子估算技術(shù)似乎有優(yōu)勢(shì)，但也面臨著互相作用等技術(shù)困局，須要不斷創(chuàng)新和突破。其次，量子計(jì)算機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)制訂涉及到硬件、操作系統(tǒng)、軟件等多個(gè)層面，須要各方通力合作，產(chǎn)生統(tǒng)一的產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。
未來，中國(guó)能夠博得量子計(jì)算機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)之爭(zhēng)，取決于中國(guó)的科研人員、工程師和產(chǎn)業(yè)界的共同努力。光量子估算領(lǐng)域的領(lǐng)先地位為中國(guó)博得標(biāo)準(zhǔn)制訂權(quán)提供了優(yōu)勢(shì)，但同時(shí)也須要在其他類型的量子估算技術(shù)上保持競(jìng)爭(zhēng)力。建設(shè)獨(dú)立的光量子芯片生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)，不依賴外部技術(shù)，將是中國(guó)博得標(biāo)準(zhǔn)之爭(zhēng)的關(guān)鍵。
其實(shí)，中國(guó)在量子估算領(lǐng)域早已取得了令人矚目的成績(jī)，光量子估算技術(shù)的領(lǐng)先地位為中國(guó)博得標(biāo)準(zhǔn)制訂權(quán)提供了有力支持。但是，要博得全球量子估算標(biāo)準(zhǔn)之爭(zhēng)，還須要持續(xù)創(chuàng)新、緊密合作，并在多個(gè)層面產(chǎn)生獨(dú)立的產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。量子估算的發(fā)展前景令人激奮，中國(guó)有望在這一領(lǐng)域把握主導(dǎo)權(quán)，推動(dòng)未來估算領(lǐng)域的改革。
