9月20日至21日，由上海物理智能与机器人研究院主办的PAIR Conference 2026在上海举行。大会以“下一代物理智能前沿”为主题，汇聚高校、科研机构及产业界专家，围绕智算系统、智能载体、科学发现及计算范式等议题展开深入研讨。
在“下一代计算范式”专题论坛上，中国科学院院士、深圳国际量子研究院院长俞大鹏发表题为《量子计算技术前沿与产业发展趋势》的主旨演讲，系统阐述了量子力学的发展历程、量子计算的机遇与挑战，并分享了深圳团队在固态量子计算及关键科研仪器领域的最新进展。
第一次量子革命奠定现代信息技术基石
量子力学的建立是人类探索微观世界的必然结果。历经约百年发展，量子理论从最初的反直觉猜想，逐渐成为解释自然规律的核心框架。光谱学研究在这一过程中发挥了关键作用，氢原子离散谱线的发现推动了玻尔模型和薛定谔方程的提出，为后续量子操控技术奠定了实验基础。
“万物皆可量子”是理解微观世界的关键视角。从宏观物质到电子、光子等基本粒子，量子力学揭示了物质构成的基本单元及其相互作用规律。第一次量子革命基于固体能带理论，催生了晶体管、集成电路、激光及原子能等技术，彻底改变了现代工业面貌，成就了今天的电子信息产业。
图｜俞大鹏位于 PAIR 活动现场（来源：PAIR）
驱动量子计算发展的三大核心动力
当前，量子计算的发展主要受以下三大驱动力推动：
传统算力遭遇物理瓶颈，计算需求持续增长
随着集成电路制程逼近物理极限，量子隧穿效应导致漏电流增加，传统半导体器件性能提升面临挑战。与此同时，大数据时代对算力的需求呈指数级增长，供需矛盾促使业界探索全新的计算范式。
量子力学理论研究持续深化
量子力学建立至今仅百年，其深层机制仍有待探索。近年来，贝尔不等式检验、量子纠缠实验以及2025年诺贝尔物理学奖关注的超导电路宏观量子隧穿现象，均表明国际社会对量子基础研究的重视。这些理论突破为量子技术的实际应用提供了更坚实的科学依据。
微观量子态操控能力显著提升
实验技术的进步使得人类对量子态的控制精度大幅提高。量子比特的相干时间从纳秒级延长至微秒甚至毫秒、秒级；光镊等技术已实现对数千个中性原子的精确操控。这种操控能力的飞跃，使以往难以想象的量子计算实验成为可能。
量子计算现状：潜力巨大但尚处早期
量子计算利用叠加和干涉原理，在处理特定复杂问题时具备超越经典计算机的理论潜力。然而，目前的量子计算机仍处于“弱”阶段，主要在特定任务上展示“量子优越性”，尚未能提供广泛、可靠的实用算力。
信息安全面临潜在威胁
尽管通用容错量子计算机尚未问世，但其对现有密码体系的潜在威胁已不容忽视。Shor算法证明，强大的量子计算机可高效分解大整数，从而破解RSA等公钥密码体系。因此，发展抗量子密码、量子密钥分发及量子随机数技术，对于保障万物互联时代的信息安全至关重要。
技术路线多元化，纠错与互联成关键
目前超导、硅基、中性原子、离子阱等多种技术路线并行发展，尚无定论哪条路径最终胜出。制约大规模量子计算的主要障碍在于：
- 量子纠错：当前量子操作错误率远高于经典计算，需通过有效纠错实现“越纠越对”，这是走向实用的关键里程碑。
- 系统规模化：单芯片扩展受限，模块化架构通过量子互联连接多个芯片模块，是实现百万量子比特规模的可行路径。
深圳团队进展：聚焦固态量子计算与自主仪器
深圳国际量子研究院采取差异化发展策略，重点布局固态量子计算及相关科学仪器。目前，团队已研制出66比特超导量子计算系统，并在分布式量子芯片互联方面取得突破，实现了5个量子芯片模块的互联。
此外，针对电子束光刻机、稀释制冷机等关键科研仪器受出口管制的问题，深圳团队正积极推进自主研制工作，部分设备已投入实际科研使用，为量子计算的持续研究提供了底层硬件保障。
产业展望：去伪存真，培育硬核科技企业
面对近期量子产业的升温，俞大鹏指出产业发展伴随一定泡沫是正常的，但需警惕“虚火过旺”。量子计算涉及复杂物理问题、精密制造及系统工程，绝非仅靠资本驱动即可成功。
相比美国由顶尖科学家深度参与的模式，国内部分企业在核心技术积累和高水平人才方面仍有差距。未来，应将科研成果转化为产业基础，依托国家级平台的技术实力，培育拥有自主核心技术、具备长期竞争力的量子科技企业，实现从科研优势到产业优势的转化。
注：封面/首图由 AI 辅助生成