这篇文章是今日（2025年2月28日）自然网站刊登的潘建伟院士的文章
量子系统有望在计算、信息安全和精密测量等领域超越经典系统。自量子力学诞生以来的一个世纪里，量子系统取得了长足的进步。
量子计算机已经达到了“量子优势”的里程碑：它们能够解决传统超级计算机无法解决的问题。而一种安全通信方法——量子密码学，使用的密钥只有相关方知道——这是一种无条件安全的形式，这意味着即使计算机能力无限，保护也无法被破解。
如何在不减缓经济增长的情况下引入量子计算机
量子传感器以前所未有的精度测量时间和重力。例如，用于探测地震和导航的重力仪已经投入商业使用。
然而，除了这些加密设备和量子传感器之外，很少有量子技术具有实际应用。在未来几年，量子模拟可能会推动量子化学和高温超导等领域的发展。该领域正在取得进展，但开发可用于解决各种问题的抗噪声量子计算机还需要 10-15 年的时间。当前的挑战包括保护量子比特（量子位）的脆弱状态免受错误和来自环境的不必要干扰。
三个步骤将有助于推动该领域的发展。
首先，要平息对量子计算的炒作。作为一名拥有 30 多年经验的量子物理学家，我亲眼目睹了夸大的承诺如何吸引了大量资金和关注，但却可能导致不切实际的期望。例如，一些公司声称他们可以提供量子计算服务，而实际上他们只是演示了小规模的量子算法。
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夸大其词会误导公众和投资者，削弱社会对量子信息技术的信心。例如，今年 1 月，量子计算股票集体暴跌，引发人们对这一技术泡沫破裂的担忧。
为了防止出现此类股市紧张情绪，学术界、工业界研究界以及媒体必须向公众准确传达量子技术的现状，以培养现实的预期。
第二，长期稳定的政府投入对于量子信息技术的持续发展至关重要。与互联网、手机等成熟技术不同，量子信息研究尚不能完全依赖市场化融资。
过去几年，美国、欧洲和中国政府加大了对量子信息研发的投资。例如，美国国家量子计划在 2023 年投资了 37.5 亿美元，几乎是其五年预算 13 亿美元的三倍（见go.nature.com/3cw6qtr）。下一轮预算正在重新授权中，计划在五年内拨款 27 亿美元。但最终的投资可能会更高。
此类政府投资很重要，因为它们增加了私营企业对量子技术的信心，鼓励它们也进行投资。这有助于加速量子技术的商业化和商业模式的培育。包括谷歌、IBM、微软和 NVIDIA 在内的科技巨头在量子计算方面投入了巨额资金——在美国，这类公司已经提供了约 38 亿美元的资金。
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第三，国际合作与科研交流至关重要。量子力学的发展离不开学术讨论，例如，20世纪20年代，印度的萨蒂延德拉·纳特·玻色和瑞士的阿尔伯特·爱因斯坦通过通信的方式共同预言了玻色-爱因斯坦凝聚态的存在。玻色-爱因斯坦凝聚态是一种用于量子器件的冷物质状态，1995年由美国科学家在实验中首次实现。
同样，量子通信的理论框架最初也是由美国和加拿大学者提出的，早期的原理验证实验在欧洲进行，最终由中国科学家与奥地利、南非、加拿大等国科学家合作，实现了全球规模的量子通信网络。
但如今，一些政府对国际合作变得谨慎起来，学术研究也越来越政治化。就我的经验来看，国际交流与合作比五年前更加困难。中国科学家与西方科学家之间的合作经常被政府以国家安全为由阻止。
2012 年，我协助建立了位于合肥的中国科学院量子信息与量子物理卓越创新中心。我们致力于营造开放、协作的学术环境。我们鼓励在国际期刊上发表研究论文，并欢迎世界各地的学者和学生前来参观。
第二次量子革命与第一次量子革命一样，将推动社会进步，长远发展需要积极、理性、合作的环境。
自然 638,862（2025）
机构编号:
https:///10.1038/d41586-025-00564-8
潘建伟 院士简介：1970 年 3 月出生于浙江东阳，是中国科学院院士、发展中国家科学院院士。他本科毕业于中国科学技术大学，后于奥地利维也纳大学获博士学位。潘建伟主要钻研量子光学、量子信息和量子力学基础问题检验。他带领团队成功发射世界首颗量子科学实验卫星 “墨子号”，构建 “京沪干线” 量子通信网络，实现千公里级星地双向量子纠缠分发等；研发超导量子计算原型机 “祖冲之号” ，在量子比特数量等方面突破；提出 “量子纠缠态” 理论。2024 年，其团队在量子计算等领域又有新成果 。他凭借卓越贡献，于 2024 年 5 月当选英国皇家学会外籍院士 。
