人工智能与量子科技的双向奔赴，量子智能有望开辟技术变革新路径

融合了量子科技与人工智能两大前沿技术的量子智能正成为深度交叉融合的战略高地。一方面，人工智能正在为量子研究提供强大助力，赋能量子科学发展的同时，还能显著提升量子设备性能。另一方面，量子计算已逐步进入中等含噪规模（NISQ）时代，可为人工智能发展提供前所未有的算力支持。

9月21日，以“AI量子：量子智能”为主题的浦江创新论坛专题论坛在上海张江科学城举行。来自海内外的量子科技领域专家，共同探讨量子人工智能领域当下亟需解决的关键科学问题和近期发展机遇。

姚期智院士对于量子智能的未来展望。

AI与量子计算的相互赋能

中国科学院院士、清华大学交叉信息研究院院长姚期智在“量子与AI的时代展望”主题演讲中介绍了AI如何赋能量子技术。量子纠错是实现量子计算机的主要瓶颈之一，谷歌却在这一领域实现了指数级的错误降低，其核心技术AlphaQubit是一个为量子纠错而设计的解码器，它是一个神经网络，采集数千个用量子模拟得到的样本，经AI机器学习训练而成。他表示，目前国内在用AI赋能量子纠错领域的研究已经达到全球先进水平。

“一旦量子计算取得进展，将会为AI产业方面的算力瓶颈带来新的解决方案。”中国科学院院士、北京大学物理学院教授、深圳国际量子研究院院长俞大鹏表示，近年来，人工智能发展迅速，但也日益面临经典算力瓶颈的制约，随着摩尔定律逐渐逼近极限，传统计算性能增长趋缓。在这一背景下，量子计算凭借其量子叠加与纠缠所带来的指数级并行处理能力，展现出突破现有算力瓶颈的巨大潜力。

据了解，目前研究者正积极探索如何利用量子计算加速机器学习训练、降低计算成本并增强模型表达能力。虽然目前量子技术仍存在噪声和规模限制，但已在特定任务中表现出加速效果。据了解，上海量子科学研究中心、上海人工智能实验室联合团队上个月成功利用人工智能在60毫秒内构建了两千余个原子阵列，创下新纪录，彰显了上海在“AI+量子”工程化方面的领先实力。这一突破不仅推动了量子物理基础研究，也为量子计算的实际应用奠定了坚实基础。随着量子硬件与算法的持续进步，量子人工智能有望为药物研发、金融建模等领域带来革命性变革路径。

很难解决但必须解决原创短板

在专家们看来，量子智能作为新兴领域，国内目前面临的最大挑战是缺乏原始创新。

姚期智对于中国在人工智能应用、赋能方面的发展较为乐观，他认为在可见的未来也绝对不会落后，“在重要的问题方面，中国的科学家都知道先进水平是什么，什么是一些最有可能的重要发展方向。至少在‘从1到100’的这类创新上，中国绝对是在前面的，不管什么新的应用或者新的算法、观念产生，中国绝对能够做得很好，顶多是一个、几个月的时间差问题。从工程角度讲，中国在AI上是没有问题的。”

但他同时也表示，中国人工智能产业唯一的一个相对弱点，就是源头创新，“在源头创新上，我们的人才还不足，从长远来讲，这是我们需要补足的一个方向，需要持之以恒推进。”

俞大鹏提出“量子计算 人人有责”，量子计算涉及的仪器设备很多，需要将每一个零配件都做到世界一流，而不是把资源集中在某些热点领域，“其实有些科学仪器是非常小众的，全世界能养活两三个小公司就不错了”，要避免“内卷式竞争”、低水平重复建设，要关注真正的“原始创新”。

此外，俞大鹏也表示，从用户的角度，也需要引导，“我们很多用户还是喜欢进口产品，仪器设备是需要不断迭代，国产替代也需要机会迭代。”

姚期智认为，“我们必须有这样一个空间，让科学家为了他们的好奇心，来做这件事情（科学发现）。”但他同时强调，这种对于好奇心的鼓励也需要平衡，“我们绝对不要尝试让每一个小孩都去做原始科学的探索，因为做原始创新的人经历的事，在别人看来是非常痛苦的事情。”应该把原始创新与工程开发的人才分类，而如何在同一个框架下让两批人都存在，在姚期智看来，是一个很难的问题，但这又是必须做好的事。

多单位携手推动量子科技落地

论坛上，上海量子人工智能联合体、上海量子科技装备产业创新联盟宣布成立，上海量子计算十大应用场景发布，这一系列举措围绕着上海市量子计算行动计划部署，服务于国家量子科技的发展战略，进一步加大了对量子人工智能这一前沿领域的布局。

上海量子人工智能联合体由复旦大学、上海期智研究院、上海量子科学研究中心、上海人工智能实验室等12家科研机构和若干量子领域优势企业组成。据复旦大学物理学系教授李晓鹏介绍，未来五年，联合体将重点开展量子人工智能学科交叉研究，突破基础理论、关键核心技术与重点应用，培育高水平量子人工智能交叉人才团队。

上海量子科技装备产业创新联盟由上海科学院牵头，集聚长三角地区量子科技领域的重点企业及部分科研机构，肩负“产业集聚、攻关协同、标准制定、生态打造”四大核心使命。上海科学院院长孙真荣教授介绍，联盟成立旨在加强量子装备产业全链条协同，以关键元器件研发、核心装备攻关为重点，提升我国量子科技装备整体竞争力，加速量子技术的产业化应用。

上海量子计算十大应用场景发布，覆盖电力、金融、物流、新能源与生物医药等领域。不仅聚焦实际应用需求，更致力于展现量子在解决复杂问题与推动未来产业变革中的巨大潜力，充分体现了上海在量子计算应用与创新方面的前瞻布局和探索精神。

国网上海电科院电网技术中心主任潘爱强介绍，上海电网已经达到了相当高的稳定性和可靠性，但随着新能源的增多和新型电力系统发展，电网也面临着一系列问题，供需平衡难度高、稳定运行压力大，量子科技正是应对这些挑战的前沿技术，它能让电网从“稳定”走向“更智能、更安全、更高效”。上海电力已经在研究量子计算优化的可能性，目前正在加速探索量子技术在能源领域的应用，也将积极融入上海市量子科技的整体布局，为上海超大型城市电网的更安全、更绿色做出努力。