神奇的量子计算机长什么样子？量子计算为什么那么强大？10月22日晚，“技大讲坛”第一百讲暨 “电光芯讲坛”第35期开讲。集成电路与光电芯片学院副院长陈廷勇特聘教授，以“从宏观量子隧穿到量子计算的诺奖之旅”为题，为我校师生揭开了量子计算以及量子计算机的神秘面纱，并与在场师生深入探讨了量子计算领域的发展方向与发展模式。

当前，全球量子计算领域正处在从实验室原理验证迈向产业化探索的关键阶段，形成了以中美为主要引领、多技术路线竞相发展的格局。在技术进展上，量子算力不断实现里程碑式突破。从全球竞争格局看，美国凭借其科技巨头（如IBM、谷歌）的持续投入和在超导等多条技术路线上的全面领先，占据先发优势。中国则通过系统性布局，在超导（如“祖冲之三号”）和光量子（如“九章”）等特定路线上达到国际领先水平，并积极推动核心硬件自主可控。欧洲及其他国家也在通过量子旗舰计划等方式加速追赶，形成多强并立的态势。

本次讲坛以科学现象量子隧穿引出单电子量子隧穿，库伯对量子隧穿和宏观量子隧穿的机制以及相关的三个诺贝尔物理奖（1973、1986、2025）。这些研究获得诺奖的根本原因是这些现象背后产生的重大技术应用价值。陈教授重点介绍了宏观量子隧穿的历史，从宏观量子隧穿到量子比特的构建，再到量子计算的发展。他将量子计算与经典计算进行了对比，展现了量子信息技术可能带来的重大产业价值。他还展示了现有的与未来期待的量子计算机的可能形态。在报告的最后，陈教授简要介绍了他在量子计算方面的进展以及研究规划。

展望未来，量子计算与人工智能的融合成为重要趋势，但实用化仍面临纠错技术、软件生态培育等挑战。产业界普遍认为，2025年至2030年将是量子计算商业化的关键窗口期，其应用潜力有望在药物研发、材料科学和金融等领域逐步释放。鉴于量子计算及其应用还处于发展的初级阶段，陈教授呼吁，应鼓励尽可能多的学科方向的研究人员积极参与到本领域中来，将量子计算与尽可能多的科研方向相结合。这样才能为量子计算及相关量子技术的发展提供更多原始创新的可能，并在此过程中加速量子技术的应用创新与普及。

稿件提供：集成电路与光电芯片学院 刘才（副教授）