活动标题：量子科技需自立自强 科学仪器要一马当先

活动时间：2026/01/24 14:30-2026/01/24 16:30

主讲嘉宾：俞大鹏，中国科学院院士、深圳国际量子研究院院长

活动地点：深圳大学城图书馆四楼413报告厅

        在新一轮科技革命和产业变革加速演进的背景下，量子科技正从实验室前沿走向国家战略与产业竞争的关键赛道。围绕量子计算能做什么、还差什么，以及核心仪器装备如何自主可控等公众关切，1月24日下午，中国科学院院士、深圳国际量子研究院院长俞大鹏应邀做客深圳大学城图书馆“大学城新论·名家讲座”。从量子力学的基本规律讲到量子计算的发展路径，再落到科学仪器国产替代与产业化实践，俞院士为现场听众带来一场兼具宏观视野与工程细节的前沿科普与趋势解读。

        俞大鹏，中国科学院院士、美国APS Fellow，现任深圳国际量子研究院院长、北京大学物理学院教授，兼任中国电子学会量子信息分会主任委员、深圳市量子信息学会理事长等。长期从事量子计算、量子物态调控以及量子信息领域关键核心科学仪器自主研发等方面的研究。近年来，他的研究重心聚焦量子物态的精确量子调控，取得了一系列具有重大国际影响的研究进展，同时在若干科学仪器自主研发方面取得重大突破，奠定了在深圳开展量子调控和固态量子计算的坚实基础。

一、万物皆可量子：从量子革命到科技竞逐

        谈及量子科技，俞院士首先提醒大家，量子并不是一种时髦概念，而是一套被反复验证、支撑现代技术体系的基础理论。从半导体与集成电路，到激光、原子钟，再到医学影像与精密测量，许多改变世界的关键技术，其底层机理都与量子规律密切相关。也正因此，讨论量子科技需要回到科学发展的历史脉络：过去一百多年里，量子力学推动人类在原子与分子尺度认识世界，催生以材料、能源与信息为核心的一系列技术体系，形成第一次量子革命的成果，并深刻改变工业体系与现代生活方式。随着研究与工程能力的提升，量子科技进入以可控、可用为目标的第二次量子革命阶段。与更多依赖宏观平均效应不同，当前的发展更强调对量子态进行更精细、更稳定的操控与利用，将原本难以稳定保持、难以工程化的量子效应逐步转化为可设计、可制造、可复制的技术能力。量子计算、量子精密测量与量子通信等方向，正是在这一背景下快速推进。

        为了让观众直观感受“看见微观世界”的意义，俞院士在现场以逐级放大作比：一枚仅约3毫米的金属片在超高分辨显微观测下倍率持续提升，当放大到五千万倍时，呈现出的不再是连续平整的表面，而是由一个个微观单元构成。由此他进一步强调，科学仪器是探索自然的眼睛和双手，决定了我们能看多远、测多准、控多稳；很多科学问题之所以能被提出并被解决，往往与仪器能力的跃升密不可分。

        联合国将2025年定为国际量子科学与技术年，这一象征性节点从侧面反映了全球对量子科技的高度关注。量子科技之所以成为世界各国投入竞争的重点，一方面是因为它可能带来计算、测量与通信能力的跃迁，另一方面也因为它与国家安全、产业链韧性和未来科技主导权紧密相关。对中国而言，量子科技既是必须把握的历史机遇，也是需要长期积累的系统工程，急不得，也等不得。

二、量子计算的现实坐标：从量子优越性到可信计算

        讲座中，量子计算是现场最关注的焦点之一。俞院士指出，当前量子计算机已能在特定问题上展现出超越经典计算的能力，但总体仍以专用能力为主，更多呈现为面向特定任务的专用量子计算系统。距离稳定可靠、可广泛应用的通用量子计算，仍需跨越多重工程门槛。

        制约量子计算进一步走向实用的核心，在于操控精度与系统可靠性。量子体系对环境噪声高度敏感，微小扰动就可能破坏相干性并引发误差累积；一旦运算规模扩大，误差放大会直接限制可执行算法的规模与结果可信度。要推动量子计算从演示性突破走向可信计算，必须在材料、器件、低温环境、控制电子学、系统集成与量子纠错等环节协同发力，任何一处短板都可能成为瓶颈。

        谈及应用前景，他提醒应避免两个极端：一方面把量子计算想象成无所不能的超级电脑，另一方面又因短期难以全面落地而忽视其长期价值。更务实的路径，是在明确工程边界的前提下寻找优势区间，例如组合优化、量子化学模拟、材料设计等方向，并通过专用系统、混合算法与产业场景的协同推进，逐步沉淀出可复用的工具链与应用生态。同时，量子计算的潜在突破也将对现有信息安全体系带来挑战。如何前瞻布局抗量子密码、推进安全架构升级，如何让“可计算”与“可信任”同步演进，是全球范围内必须提前应对的重要议题。

三、科学仪器一马当先：自主研发与产业转化实践

        讲座的后半段，主题进一步落到科学仪器要一马当先。俞院士强调，量子科技不仅依赖理论突破，更依赖实验验证与工程实现，而高水平科学仪器与关键装备的自主可控，是支撑这一领域持续突破的基础。没有先进仪器，研究难以深入到关键尺度；没有稳定可靠的装备，系统难以工程化与规模化。

        结合国际形势变化，他指出，近年来部分关键科学仪器与核心部件面临更严格的限制与禁运，这使得“买来用”的路径越来越不可持续。对于量子科技这样高度依赖低温、精密测量与高端加工的领域而言，关键设备的可获得性直接影响研发节奏与产业布局。正是在这样的背景下，自主研制成为必选项而非可选项，需要把关键装备的研发能力牢牢掌握在自己手中。

        围绕如何推进自主化，俞院士从工程链条出发，介绍了从高端加工装备到极低温系统等关键方向的国产替代与能力建设思路，例如电子束光刻机、稀释制冷机等关键设备。他强调，科学仪器不是单点突破，而是体系化能力的体现：既要有核心原理与关键部件的攻关，也要有整机系统集成、稳定性验证、可维护性提升以及应用场景迭代。只有形成可持续迭代的能力闭环，才能真正支撑量子科技长期发展。

        结合深圳国际量子研究院的探索实践，俞院士介绍，研究院在推动关键仪器自主研发的同时，也注重产学研协同与成果转化。通过平台建设、团队孵化与企业合作，把科研成果向产业端延伸，让更多技术从实验室走向可用、可复制的产品与解决方案。这一过程不仅能提升产业链韧性，也能吸引更多工程人才加入，为量子科技的长期发展提供更厚实的人才与生态支撑。

        互动环节中，现场观众提问踊跃，问题覆盖中美在量子计算与关键设备方面的差距、人工智能对量子研发的推动作用、量子科学与传统思想文化之间的启发关系等多个维度。俞院士结合自身观察逐一回应：在国际竞争上，应更关注关键能力的厚度与产业链完整性；从分方向对比看，我国在量子保密通信等领域具备优势，量子计算总体处于并跑态势，在精密测量等方面仍需持续追赶。在AI与量子研究的关系上，现阶段AI更多可作为优化控制、数据分析与纠错策略的工具，帮助量子研究提高效率，但量子计算的核心瓶颈仍需回到硬件与系统工程本身去解决；在文化与科学的关联上，可以保持开放的联想与兴趣，但更重要的是以可检验、可复现的科学方法推进研究，把宏大想象落到可验证的路径上。

        讲座结束后，主办方向俞院士致谢并颁发纪念证书，现场观众纷纷合影留念。在热烈的掌声中，本场讲座圆满结束。通过两个小时的分享，俞院士以平实清晰的表达阐释量子力学作为万物运行的基础科学，提升公众对前沿科技的认知；通过展示国内外量子信息产业发展与研究院成果，彰显国家战略布局，增强科技自信；同时描绘量子计算带来的产业革命前景，引导社会资源与人才汇聚，推动产学研协同创新。

        深圳大学城图书馆将继续依托“大学城新论·名家讲座”平台，持续邀请高水平专家学者走近公众，推动科学前沿与社会生活的有效连接，为提升城市科学素养与创新氛围贡献力量。（通讯作者：杨月涓）