方班前沿秀第四十六期:中国科学院院士俞大鹏作关于"量子科技前沿与产业发展趋势"的主题报告

来源:发布日期:2026-04-30 10:47浏览量:2

2026年4月23日,广州大学网络空间安全学院“方滨兴院士班”(方班)2025级研究生齐聚广州大学黄埔校区B1栋109报告厅,迎来了本学期的第四十六期方班前沿秀。活动特邀中国科学院院士俞大鹏主讲,以 “量子科技前沿与产业发展趋势” 为核心议题,俞院士从国家战略与跨学科融合的双重视角,系统梳理了量子科技的理论体系与发展脉络,结合科学史经典案例与前沿研究成果,解析了量子力学从基础理论思辨到工程化技术落地的演进逻辑,为在场师生带来了兼具科学深度、战略视野与实践启示的学术分享。

报告整体围绕 “万物皆可量子” 为核心,对量子力学的科学内涵、技术演进与产业应用全链条展开深度讨论。他首先向大家介绍了量子力学的核心概念,明确量子力学是描述宇宙万物底层运动规律的科学体系,结合人类对宏观世界与微观领域的认知历程,讲解了经典科学体系的建立与量子力学诞生的历史背景,通过光谱仪推动宇宙学与量子力学发展、哈勃观测验证宇宙大爆炸理论等案例,阐释了科学仪器在基础科学研究中的核心价值。针对微观世界的物质构成,俞院士拆解了宇宙万物由电子、光子、夸克、胶子四种基本粒子构成,依托强力、弱力、电磁力、引力四种相互作用力形成完整物质体系的底层逻辑,用直观的类比与可视化案例,清晰呈现了微观世界的离散性特征与量子力学的适用边界,完整诠释了 “万物皆可量子” 的核心论点。

接着,俞院士围绕量子科技与现代信息技术的交叉领域展开,系统讲解了两次量子革命的核心价值与时代意义,指出第一次量子革命奠定了当下自动化、信息化时代的物理根基,基于固体能带理论发展出的半导体技术、集成电路,以及核能、激光、原子钟、CT 等核心技术,其底层原理均依托量子力学体系。针对量子科技迎来新一轮发展的核心驱动力,俞院士从三个维度进行了深度解析:一是数字时代算力需求爆发与经典算力逼近物理天花板的现实矛盾,摩尔定律走向尽头与量子隧穿效应带来的器件失效问题,推动量子计算走上技术前沿;二是量子力学本身的理论发展需求,从贝尔不等式验证量子纠缠的真实性,到宏观量子效应的实验突破,百年量子力学仍有广阔的探索空间;三是人类对微观量子态的操控能力实现跨越式提升,量子体系相干寿命大幅延长,为量子技术的工程化落地提供了核心支撑。在此基础上,俞院士聚焦量子计算的核心特性,深入讲解了量子叠加、纠缠、干涉的核心原理,通过经典计算机与量子计算机的算力逻辑对比,阐释了量子计算随比特数增加呈现指数级算力提升的底层逻辑,同时明确了量子计算在密码破解领域带来的安全挑战与现实影响。

   随后,在量子技术发展现状与核心瓶颈的深度剖析环节,俞院士进一步厘清了量子计算的技术发展阶段,明确当前全球量子计算仅跨过 “量子优越性” 验证阶段,仅能在特定数学问题上展现算力优势,尚未实现通用化计算能力,严格意义上仍处于专用量子计算装置的发展阶段。谈及量子技术产业化落地的核心瓶颈,俞院士明确指出当前面临的主要困难与挑战:核心在于量子计算体系的错误率过高,单比特与逻辑门的操控精度与经典计算机存在数量级差距,量子纠错技术尚未实现根本性突破;同时全球范围内尚未形成公认的最优技术路线,各类技术路线的优势与短板同样突出,量子芯片、稀释制冷机等核心器件与科学仪器曾长期面临国外禁运的 “卡脖子” 困境,这些因素直接制约着量子计算的工程化推进与商业化应用落地。

紧接着,俞院士将话题延伸至量子科技的国家战略布局与产业发展实践,分享了深圳量子科学与工程研究院十年来从无到有、跻身国家队的发展历程,重点介绍了团队在量子理论基础研究、量子计算核心技术攻关、全产业链国产替代等方面取得的标志性成果,包括量子力学复数必要性的实验验证、量子纠错技术突破、分布式量子芯片互联等前沿进展,以及电子束光刻机、稀释制冷机等核心仪器设备的全面国产化替代成果。从哲学与人才培养维度拓展时,俞院士深入剖析了我国科技创新面临的原始创新不足的核心痛点,强调基础研究与核心人才队伍建设的重要性,鼓励在场学子打破学科壁垒,发挥自身专业优势参与量子科技领域的跨学科研究,同时以生动的表述传递了推动中国原始创新突破的家国情怀与学术期许。俞院士条理清晰、深入浅出的讲解,赢得了在场师生阵阵热烈的掌声。

报告结束后,俞院士与在场同学们进行了深入的交流讨论,逐一解答了同学们提出的关于宇宙演化终点、量子技术与网络安全融合、非物理专业量子领域入门、量子 AI 发展路径、量子计算产业就业前景、供应链安全等多个维度的问题。同学们表示从俞院士的报告分享中受益匪浅,对量子科技的理论内涵、发展现状与国家战略价值有了更系统、更深刻的认知,也对量子技术与网络安全、人工智能交叉融合的未来发展充满了期待。

第四十六期方班前沿秀报告圆满落幕。