11 月 20 日至21日,2025 世界计算大会在湖南长沙举行。作为大会核心专题活动,“量子计算与前沿计算交融共进 —— 数学筑基・智算赋能 推动计算产业可持续发展” 同期举办。活动汇聚量子计算、人工智能、数学基础、产业政策等领域的顶尖专家学者与产业领袖,通过主题演讲、成果发布等形式,深度剖析计算技术前沿进展,探讨跨领域融合方向,为全球计算产业可持续发展提供 “智慧方案”。
量子计算与前沿计算交融共进专题论坛
量子计算优势何在?通俗比喻揭核心价值
“如果说经典计算是在‘稻草堆里慢慢翻找一根针’,量子计算就是能同时‘扫描整个稻草堆’,效率天差地别。” 首都师范大学数学科学学院教授费少明用一个生动比喻,开篇点出量子计算的核心优势。
在题为 “含噪中等规模量子处理器时代的量子算法” 的报告中,费少明指出,当前量子计算正处于 NISQ(含噪中等规模量子)时代 —— 硬件层面仍面临量子比特数有限、噪声干扰明显等约束。为突破这一困境,他重点介绍了 “变分量子算法”:通过经典计算机与 NISQ 设备协同工作,可高效处理复杂问题;其中,用于求解封闭量子系统哈密顿量基态的 “全量子本征求解器” 及相关量子梯度下降算法,更是为现有硬件条件下推进量子计算实用化,提供了清晰可行的算法框架。
量子与 AI 相辅相成:破解算力耗能难题
“我今天是来‘求解’的 —— 求解量子计算如何为 AI 与产业发展破局。” 中国计量科学院首席科学家、中国仪器仪表学会副理事长方向的发言直击行业痛点。他认为,量子计算正处于新一轮技术变革前沿,在复杂优化、密码破解、材料模拟等领域潜力巨大,尤其能解决 AI 发展的关键瓶颈。
“人工智能需要海量算力支撑,传统超算的耗能难以想象;一旦量子计算真正落地,能源消耗问题将迎刃而解。” 方向表示,量子计算与人工智能是 “相辅相成的共生关系”:量子计算为 AI 提供超强算力,AI 则能优化量子计算的算法与应用场景。
方向进一步阐释跨领域融合的价值:AI 与计算科学的深度结合,让质谱技术从 “单纯的数据采集工具”,升级为具备自主学习与科学发现能力的 “智能分析平台”。通过深度学习、多模态计算等策略,该范式大幅提升了蛋白质组学、代谢组学研究的准确性与可重复性,还推动了仪器设计、智能诊断的创新,为下一代智能计量学筑牢基础。
技术突破 + 民生应用:量子赋能看得见摸得着
“量子技术不只是实验室里的‘高精尖’,早已走进日常生活。” 俄罗斯自然科学院院士、奥谱天成董事长刘鸿飞在演讲中,既分享了前沿技术突破,也带来了贴近民生的应用案例。
在 “面向新兴量子源技术的多模态激光光谱探针研制与应用” 报告中,刘鸿飞指出,量子源性能的精准检测是量子技术落地的关键。其团队研发的多模态激光光谱检测探针,集成宽场荧光、拉曼光谱、单光子探测等功能,实现了 “定位 — 筛查 — 判定” 一体化快速检测;借助线扫描共聚焦、超环面光谱成像等核心技术,设备成像速度较传统仪器提升 400 倍以上,已成功应用于量子点制备、二维材料研发、量子芯片制造等领域,打破国外高端仪器垄断,预计将产生显著经济与社会效益。
而在普通人的生活中,量子技术衍生的成果同样实用。“过安检时不用开盖,拉曼光谱仪能直接检测矿泉水成分;缉毒警察遇到白色粉末,用便携拉曼光谱仪打一束激光,瞬间就能分辨是毒品、洗衣粉还是白糖。” 刘鸿飞以拉曼光谱仪为例,直观展现量子计算技术对精密测量领域的推动作用,让听众感受到 “量子离生活并不远”。
破解技术瓶颈,数学与工程双轮驱动
量子计算要走向通用化,还需突破诸多技术瓶颈。国家杰青、国防科技大学教授李东升与中国科学院数学与系统科学研究院应用数学研究所所长骆顺龙,分别从工程技术与数学基础层面给出了破解思路。
李东升在 “大模型并行训练中的显存优化技术” 报告中指出,大模型训练对 GPU 显存的需求日益严苛,显存开销主要来自模型状态与激活值,传统优化方法存在局限。他重点介绍了 “重计算与显存交换耦合的动态显存优化方法”“激活显存优化重计算加速技术” 等前沿方向,为突破大模型训练的资源瓶颈提供了关键技术路径。
骆顺龙则围绕 “量子计算中的魔态资源理论”,强调了数学在量子计算中的 “筑基” 作用。他阐释,基于 Gottesman-Knill 定理,只有引入 “魔态(非稳定态)” 或 “非 Clifford 门”,量子计算才能真正超越经典计算;报告深入探讨了魔态资源理论中的极值问题,揭示其与量子基础领域 “Zauner 猜测” 等重要猜想的关联,凸显数学研究对推动量子计算技术突破的核心价值。
会上,工信部赛迪研究院未来产业研究中心副所长李艺铭发布研究成果《“十五五” 时期因地制宜发展未来产业研究》。报告基于对全国代表性省市、重点赛道的调研,梳理出当前未来产业布局面临的 “赛道同质化、投融资支持不足、要素支撑乏力” 等困境;同时总结各地实践经验 —— 如聚焦优势赛道、创新政府引导基金、构建要素协同生态等,为 “十五五” 时期科学布局未来产业、因地制宜培育新质生产力,提供了兼具针对性与可操作性的政策参考。
潇湘晨报记者陈张书 摄影记者王贯宇
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