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民革榜樣人物郭國平：量子追夢人         2025年08月21日13:44

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郭國平，第十四屆全國人大代表，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)教授，民革安徽省委會(huì)副主委。長期從事量子計(jì)算相關(guān)研究，是我國首臺(tái)已交付用戶使用超導(dǎo)量子計(jì)算機(jī)、中國首條量子芯片生產(chǎn)線研發(fā)團(tuán)隊(duì)主要負(fù)責(zé)人，填補(bǔ)了國內(nèi)半導(dǎo)體量子計(jì)算實(shí)驗(yàn)研究空白，在量子比特編碼、操控、擴(kuò)展以及量子軟件、量子算法等方面作出系列創(chuàng)新性研究成果。2015年入選中組部國家青年人才支持計(jì)劃，同年入選教育部長江學(xué)者；2016年獲國家杰出青年科學(xué)基金；2018年獲安徽省自然科學(xué)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)；2019年入選第四批國家“萬人計(jì)劃”科技創(chuàng)新領(lǐng)軍人才。

1996年的秋天，當(dāng)郭國平剛剛踏入中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)的校門時(shí)，他可能不會(huì)想到，自己將成為中國量子計(jì)算領(lǐng)域的拓荒者。

量子科學(xué)是20世紀(jì)以來最重要的科學(xué)發(fā)現(xiàn)之一。進(jìn)入21世紀(jì)，人們正迎來量子科技革命的第二次浪潮，其標(biāo)志就是量子計(jì)算、量子通信、量子測量等一批新興技術(shù)的突破性發(fā)展。

“如果把量子信息技術(shù)比作一架飛機(jī)，那么量子計(jì)算技術(shù)則是這架飛機(jī)的‘發(fā)動(dòng)機(jī)’”。郭國平對記者說。

入圍：從“一把椅子”到中國量子計(jì)算的起點(diǎn)

1998年，還是中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)大三學(xué)生的郭國平接觸到著名量子信息學(xué)家郭光燦的量子研究團(tuán)隊(duì)，開始進(jìn)入量子信息領(lǐng)域。攻讀研究生期間，郭國平最初做的也是量子保密通信和量子信息器件的研究。

然而一段時(shí)間后，郭國平逐漸意識(shí)到，相比于采信息、傳信息，更重要、更為前沿的還是處理信息，也就是計(jì)算?！半S著電子元器件發(fā)展空間接近極限值，經(jīng)典計(jì)算機(jī)的運(yùn)算速度也將接近極限值，而量子計(jì)算正是尋找突破這種物理極限的重要解決方案。”

當(dāng)時(shí)，各國已經(jīng)開始在量子計(jì)算上發(fā)力。美國高級(jí)研究計(jì)劃局2002年12月制定了“量子信息科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃”研究計(jì)劃，美國陸軍也計(jì)劃到2020年在武器上裝備量子計(jì)算機(jī)；歐洲在量子計(jì)算及量子加密方面積極研究開發(fā)，預(yù)計(jì)到2008年研制成功高可靠、遠(yuǎn)距離量子數(shù)據(jù)加密技術(shù)；日本早在2000年10月就開始了為期5年的量子計(jì)算與信息計(jì)劃……

“當(dāng)時(shí)國內(nèi)量子計(jì)算研究幾乎是空白，與先發(fā)國家差距巨大。”郭國平回憶道，“中國的量子計(jì)算再艱難也要立刻起步，否則未來可能會(huì)受到他國的量子威懾?！庇谑?，他作出了一個(gè)在當(dāng)時(shí)看來頗為冒險(xiǎn)的決定：放棄已經(jīng)取得成就的量子通信研究，轉(zhuǎn)向幾乎空白的量子計(jì)算領(lǐng)域。

2003年，在中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)一間編號(hào)為“8013”的閑置教室里，郭國平和5名團(tuán)隊(duì)成員開始了中國量子計(jì)算研究的第一步?！爱?dāng)時(shí)教室里只有一把椅子、一張桌子?！惫鶉叫χf，“那把椅子后來還坐垮了，我們只能站著搞研究?！?/p>

2004年，郭國平帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)專程出國求學(xué)訪問，“自帶干糧”希望能進(jìn)入歐美頂尖高校學(xué)習(xí)，卻全部遭到拒絕。“這件事讓我深刻意識(shí)到，歐美正試圖在量子計(jì)算領(lǐng)域卡中國脖子，關(guān)鍵核心技術(shù)是要不來、買不來、討不來的?！?/p>

正是這次被拒的經(jīng)歷，讓郭國平堅(jiān)定了要走自主研發(fā)道路的決心。

團(tuán)隊(duì)面臨的最直接困難是科研經(jīng)費(fèi)的短缺。每天僅購買實(shí)驗(yàn)用的液氦就要花費(fèi)數(shù)千元，這對當(dāng)時(shí)的團(tuán)隊(duì)來說是筆巨款。最終，郭國平用個(gè)人工資做擔(dān)保，向?qū)W校貸出了800萬元的科研經(jīng)費(fèi)，這筆經(jīng)費(fèi)也成為團(tuán)隊(duì)開展研究的關(guān)鍵支撐。

在如此艱苦的條件下堅(jiān)持量子計(jì)算研究，源于郭國平對這項(xiàng)技術(shù)戰(zhàn)略價(jià)值的深刻認(rèn)識(shí)。他將量子計(jì)算比作信息時(shí)代的“算力革命”：“美國將原子彈研發(fā)命名為‘曼哈頓計(jì)劃’，而將量子計(jì)算機(jī)研發(fā)命名為‘微型曼哈頓計(jì)劃’，可見其重要性。換句話說，在蒸汽機(jī)時(shí)代，馬力就是國力；在信息時(shí)代，算力就是國力?！?/p>

郭國平經(jīng)常用一個(gè)形象的對比來說明量子計(jì)算的潛力：“和穩(wěn)定運(yùn)行的量子計(jì)算機(jī)對比，現(xiàn)有最快算力的超級(jí)計(jì)算機(jī)如同一把‘算盤’?！?023年谷歌的一項(xiàng)對比測試顯示，同一運(yùn)算問題量子計(jì)算機(jī)用時(shí)3分鐘，而超算需要47年。這種指數(shù)級(jí)的算力提升，將徹底改變?nèi)祟惤鉀Q復(fù)雜問題的方式?！拔覀冄兄屏孔佑?jì)算機(jī)，就是希望未來‘中國制造’手握的不是‘算盤’，而是量子計(jì)算機(jī)?！惫鶉秸f。

從2003年的一間閑置教室開始，中國量子計(jì)算已經(jīng)走過20多年歷程，實(shí)現(xiàn)了多項(xiàng)從0到1的跨越?！傲孔佑?jì)算機(jī)研發(fā)可能需要一代又一代人的堅(jiān)持。終有一天，我們的孩子們會(huì)走到人類科技的最前沿。而我們，就老老實(shí)實(shí)地先追上去，填平踩過的坑?！惫鶉洁嵵氐卣f，“這是屬于我們這代人的責(zé)任?！?/p>

突圍：突破封鎖，鍛造中國量子“筋骨”

量子計(jì)算機(jī)的研發(fā)是一項(xiàng)極其復(fù)雜的系統(tǒng)工程，從芯片設(shè)計(jì)到納米加工、檢測、數(shù)據(jù)分析、軟件編程，涉及物理、微電子、機(jī)械、軟件等多個(gè)學(xué)科，大多需要從頭干起。在攻關(guān)過程中，郭國平團(tuán)隊(duì)遇到了許多技術(shù)難題，其中“高密度微波互連模組”的研發(fā)讓他至今記憶猶新。

“這是量子計(jì)算機(jī)的‘神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)’，既要能準(zhǔn)確傳輸信號(hào)，又要隔絕熱量，為量子計(jì)算芯片與外部設(shè)備之間的量子信息傳輸建立起高速、穩(wěn)定的通道。”郭國平解釋道。其中一根“極低溫特種高頻同軸線纜”曾一度被國外壟斷，采購價(jià)格高昂，嚴(yán)重制約了我國量子計(jì)算機(jī)的研發(fā)進(jìn)程。

“為了解決這一難題，我們發(fā)布了‘超導(dǎo)量子計(jì)算的超低溫微波互聯(lián)系統(tǒng)’攻關(guān)項(xiàng)目，中國電子科技集團(tuán)公司第四十研究所主動(dòng)聯(lián)系我們揭榜。”郭國平和中國電科40所的研發(fā)團(tuán)隊(duì)圍繞“在零下270攝氏度環(huán)境里連接量子計(jì)算機(jī)核心芯片的特制導(dǎo)線”這個(gè)難點(diǎn)展開聯(lián)合攻關(guān)，順利解決了“一根線”的“卡脖子”問題，在這一領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了自主可控，成功實(shí)現(xiàn)了完全國產(chǎn)化替代。

這只是眾多技術(shù)突破中的一個(gè)縮影。郭國平團(tuán)隊(duì)從創(chuàng)立之初就定位于全棧式研制開發(fā)量子計(jì)算機(jī)，圍繞量子芯片、量子計(jì)算測控系統(tǒng)、量子計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)、量子軟件、量子計(jì)算云平臺(tái)和量子計(jì)算科普教育核心業(yè)務(wù)，系統(tǒng)布局量子計(jì)算生產(chǎn)制造鏈、應(yīng)用生態(tài)鏈和教育培訓(xùn)科普鏈。

2024年，團(tuán)隊(duì)研發(fā)的“本源悟空”量子計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)超過80%的國產(chǎn)化率，這些自主技術(shù)全部在“本源悟空”上集成運(yùn)行，使其從硬件、測控系統(tǒng)、操作系統(tǒng)到應(yīng)用軟件實(shí)現(xiàn)全棧自主化。這標(biāo)志著中國已突破關(guān)鍵核心技術(shù)壁壘，躋身自主可控量子算力的“第一梯隊(duì)”，填補(bǔ)了國內(nèi)超導(dǎo)量子計(jì)算機(jī)制造鏈的空白。

“國產(chǎn)化對中國量子計(jì)算產(chǎn)業(yè)具有重要的戰(zhàn)略意義?！惫鶉礁嬖V記者，推動(dòng)產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展與技術(shù)安全進(jìn)步、加速應(yīng)用生態(tài)培育與國際競爭話語權(quán)、引領(lǐng)算力融合創(chuàng)新與人才培養(yǎng)戰(zhàn)略等都需要量子計(jì)算的國產(chǎn)化。目前，“本源悟空”已穩(wěn)定完成全球超53萬個(gè)計(jì)算任務(wù)，服務(wù)中、美、日、俄等145個(gè)國家和地區(qū)用戶，并首次實(shí)現(xiàn)量子算力機(jī)時(shí)出口，這證明國產(chǎn)量子算力已具備實(shí)用化條件。

2024年，美國政府升級(jí)對中國量子計(jì)算產(chǎn)業(yè)的出口限制，將包括本源量子在內(nèi)的中國實(shí)體列入出口管制“實(shí)體清單”?！盁o論是量子芯片還是量子計(jì)算機(jī)整機(jī)，我們已經(jīng)在量子計(jì)算機(jī)賽道實(shí)現(xiàn)全線自主可控，中國自主超導(dǎo)量子計(jì)算機(jī)制造鏈業(yè)已成鏈?！边@一刻，自主技術(shù)為本源量子筑起了堅(jiān)實(shí)防線，也讓郭國平及團(tuán)隊(duì)從本源量子創(chuàng)立之初就已經(jīng)定位的“全棧式研制開發(fā)量子計(jì)算機(jī)”的重要意義更加凸顯。

在應(yīng)用方面，量子計(jì)算機(jī)正在展現(xiàn)巨大潛力。在“本源悟空”上，團(tuán)隊(duì)實(shí)現(xiàn)了人工智能大模型微調(diào)、圖像識(shí)別、醫(yī)療影像分析等應(yīng)用?！拔覀円恢迸Π蚜孔佑?jì)算從實(shí)驗(yàn)室?guī)У綄?shí)際應(yīng)用里?！惫鶉秸f。搞科研時(shí)，他們死磕量子比特穩(wěn)定性和量子算法優(yōu)化這些基礎(chǔ)問題，確保技術(shù)過硬。和高校合作時(shí)，把基礎(chǔ)研究做扎實(shí)，給產(chǎn)業(yè)化打下好底子。在產(chǎn)業(yè)化方面，加速把科研成果變成產(chǎn)品，還和金融、生物醫(yī)藥等行業(yè)合作，根據(jù)用戶需求不斷改進(jìn)產(chǎn)品，提升市場競爭力。通過產(chǎn)學(xué)研結(jié)合、持續(xù)創(chuàng)新和跨學(xué)科團(tuán)隊(duì)協(xié)作，團(tuán)隊(duì)不斷推動(dòng)量子計(jì)算技術(shù)突破，讓其真正實(shí)現(xiàn)從“書架”到“貨架”的轉(zhuǎn)變。

擴(kuò)圍：培育未來，構(gòu)建量子計(jì)算生態(tài)

扎根量子計(jì)算科研一線多年，郭國平深知這一領(lǐng)域?qū)铱萍甲粤⒆詮?qiáng)的重要性，因此也格外重視量子計(jì)算人才培養(yǎng)和生態(tài)建設(shè)。“量子計(jì)算要從娃娃抓起?！惫鶉秸f。但中小學(xué)量子科普面臨著不少難點(diǎn)，主要在于量子計(jì)算的復(fù)雜性與學(xué)生知識(shí)儲(chǔ)備的不匹配。“量子計(jì)算涉及復(fù)雜的數(shù)學(xué)和物理概念，如量子疊加、量子糾纏等，這些內(nèi)容對中小學(xué)生來說理解難度較大?！贝送猓踩狈m合中小學(xué)生的量子計(jì)算教材和教學(xué)資源。

作為民革安徽省委會(huì)副主委，郭國平充分發(fā)揮民主黨派優(yōu)勢，聯(lián)合民革基層組織開展中小學(xué)量子科普公益活動(dòng)，組織科研人員走進(jìn)校園，為學(xué)生們講解量子計(jì)算的基礎(chǔ)知識(shí)，激發(fā)學(xué)生對量子計(jì)算的興趣。同時(shí)，在民革安徽省委會(huì)的專題協(xié)商會(huì)上，郭國平還提出了關(guān)于推動(dòng)“量子+教育”融合的政策建議，呼吁加大對中小學(xué)量子科普的投入。

目前，本源量子已與60余所高校合作，近40所高校已經(jīng)部署自主量子計(jì)算教育方案。團(tuán)隊(duì)還編寫出版了中國首套《量子計(jì)算與編程入門》教材，研制開發(fā)出全物理體系量子計(jì)算學(xué)習(xí)機(jī)、量子計(jì)算教研一體化平臺(tái)等教育產(chǎn)品。

面對企業(yè)反映的“產(chǎn)業(yè)熱、人才冷”矛盾，郭國平提出了構(gòu)建多層次人才培養(yǎng)體系的建議。他認(rèn)為破解這一矛盾需要從三個(gè)方面入手：建立“研究型—應(yīng)用型—技工型”人才梯隊(duì)；深化產(chǎn)教融合，鼓勵(lì)高校與企業(yè)共建真機(jī)實(shí)訓(xùn)基地；建立自主教育生態(tài)，舉辦量子編程大賽，引導(dǎo)學(xué)生使用國產(chǎn)編程框架。

這些舉措已經(jīng)取得了一定的成效，量子編程大賽吸引了眾多學(xué)生參與，校企合作的實(shí)訓(xùn)基地也培養(yǎng)了一批具備實(shí)際操作能力的應(yīng)用型和技工型人才，在一定程度上緩解了量子計(jì)算產(chǎn)業(yè)人才供需失衡的問題。

在郭國平看來，中國量子計(jì)算的未來需要一批既有深厚專業(yè)知識(shí)，又有創(chuàng)新精神和堅(jiān)韌毅力的“接棒人”。“他們要敢于突破傳統(tǒng)思維，勇于面對技術(shù)難題，同時(shí)要有團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神，因?yàn)榱孔佑?jì)算的發(fā)展離不開跨學(xué)科的合作。最重要的是，他們要有為國家科技進(jìn)步貢獻(xiàn)力量的使命感?！?/p>

從“8013”教室的一桌一椅，到如今中國量子計(jì)算的蓬勃發(fā)展，郭國平用20多年的堅(jiān)守詮釋了科技工作者的責(zé)任與擔(dān)當(dāng)。他常說：“科技自立自強(qiáng)不是發(fā)論文做實(shí)驗(yàn)，而是要研發(fā)并制造出一個(gè)個(gè)科技產(chǎn)品，讓經(jīng)濟(jì)主戰(zhàn)場能用，讓國家重大需求有科技解決方案。”在這條充滿挑戰(zhàn)的量子之路上，郭國平依然保持著初心。

2024年，郭國平當(dāng)選“民革榜樣人物”。面對榮譽(yù)，他謙遜地說：“作為一名基層科技工作者，我認(rèn)為，若能在一生中為國家需求提供一個(gè)切實(shí)的解決方案，哪怕只是為國家的科技自立自強(qiáng)之路增添‘一滴水’的微薄貢獻(xiàn)，此生便已足夠。”（李筱）