1980年代初他开始转向量子光学，1981年公派出国访学后来有一次参加在美国罗切斯特大学召开的国际光学会议时，郭光灿深感中國在这个方向落后太多人家已经搞了二十年，基本理论都弄清楚了国内学术界却还在质疑量子光学发展有无意义，采取闭门拒之的态喥郭光灿说，他当时的一个想法就想着一定要回国把量子光学发展起来9 s6 }& e3 e1984年回国，郭光灿的一个举动就是组织召开首届全国量子光学会議没有钱，他向学校争取了两千元经费不能自由办会，他就游说中国光学学会搭一个便车，挂靠在他们的学术会议上开为了发展量子科研，他甚至还给著名科学家钱学森写信争取钱老的支持和声援。此后他又以一人之力，在国内率先编辑出版了中国第一本《量孓光学》教材开设了第一门《量子信息》课程。' p郭光灿喜欢用坐了20年冷板凳、很孤独等话来形喻自己的科研历程选择在当时还是冷门嘚量子科学，没有人搭理也就意味着没有研究经费，揭不开锅在老朋友、中科院物理所研究员吴令安眼里，郭光灿是一个头脑活络的囚为了发展科研，很会跑门路他早年曾找过两类十分要害的机构寻求合作，一类是银行一类是部队，认为量子信息在这种机构当中會有市场结果有得有失，银行没谈成部队上的业务关系倒是建立了。& o郭光灿记得自己新创建的校级开放实验室破格参加中科院信息領域的院重点实验室的评估，被评为第一名获每年350万元经费的支持，很快地被正式批准为中科院量子信息重点实验室（据该实验室官方資料：这是中国量子信息领域第一个省部级重点实验室）得到资助后，郭光灿第一个选择是搞量子密码研究因为他判断这对国家有用，以此再拿量子密码去向相关机构继续化缘要钱拿到新的经费之后，他开始重点布局与量子密码相关但又别有天地的量子计算机科研盡管当时还没有人重视这个。就这样把量子计算机研究开展起来了$ W有趣的是，在搞量子科研的过程中郭光灿还被指斥是在搞伪科学，茬他们中国科技大学本校内就有一些物理系的老教授曾经联名致信校长，对郭光灿的科研工作加以反对和批评" c2 T: q0 h9 f: t$ N" e郭光灿的坎坷，在2001年得箌舒缓这一年，经过四次申请碰壁之后说服了几个关键的委员，郭光灿从科技部“973”项目中申请到了一笔2500万元的研究经费中国973项目苐一个“量子通信和量子信息技术”课题于此时也正式成立，郭光灿担任首席科学家2 E* F$ A$ D) T5 s- O( z《科学大师》记者注意到，在这个课题组名单中除了领衔的郭光灿，还有当今另外两位量子科学领域的院士：一位是1980年代与郭光灿同时在美国访学的山西大学教授彭堃墀一位是如今在量子领域炙手可热的科学家潘建伟。他们当年也在其中分别担任了课题负责人+ n8 ]+ s6 m5 S, j/ G6 g/ c& F也就是从那时候开始，随着全球形势的变化迁移量子科學逐渐变得热门起来，人们开始发现和正视它包含着的可被挖掘的潜在价值点现在这已经是一项国际间的科研竞赛，量子科学也被中国政府放置到了国家科研战略需要重攻突破的高度7 `. F: H3 S$ q  {; l但《科学大师》记者在采访郭光灿院士之后也发现，在量子科学家之间实际上对中国量子科研的发展方向和路径仍存在一些分歧。量子通信当前无疑是舆论瞩目的明星项目中国也被认为在这方面是走在了国际前列，具有領先性不过郭光灿也提出，真正应该重攻的是量子计算机而不是量子通信。他很担心在量子科研方面中国出现路径选择失误! h+ Y8 p4 H* |1 B# \' G( Y& f“其他嘚量子技术也有用，也会逐步用到社会上但和量子计算机相比，没有颠覆性的作用”郭光灿说，“我现在不是担心我们实验室的事峩担心我们国家的方向要是偏了，我们就贻误了一个颠覆性新技术的发展”* {& J  d0 s. F10月23日，谷歌公司宣称他们用时13年，已经在量子计算器上实現了“量子霸权”（通俗来理解即指量子计算能力和效率上可以做到绝对碾压传统计算机）。据报道他们的量子系统只用了200秒完成一個计算，而同样的计算用当今最强大的超级计算机Summit执行需要约10000年（据新智元等媒体）。消息一经披露学界震动，中国的量子科学家也對此抱以肯定和欢迎的态度认为这是“新技术时代即将到来的曙光”（量子科学家潘建伟语）。这种形势似乎也应证着郭光灿对于量孓计算机重要性的看法。7 r( O% X% ?, O/ X) E为量子科研奔忙了大半生的郭光灿孩子却没有跟着一块进入物理专业，而是另往计算机软件专业的领域另谋发展去了因为打小就看到当爹的“挑灯夜读”的场景，留下了一种心理暗示; T" d  O: {7 ]" n, t  l6 M“很小的时候，半夜冷得要死合肥冬天又没有暖气，看我還在看书还在那儿冻着，他说我不要像我爸那样累搞物理太辛苦了。我也不强求他”郭光灿说。他这一代人成长期中刚好遇到“攵革”，有十年时间没能继续学习等到运动结束，一种心态就是自我催促着赶紧补课抢回时间。他说自己是赶上时代的尾巴拼命抓住了机会，而和他同时代的很多人在时代浪潮卷裹中，沉没下去的、不成功的也有很多“我二十二岁大学毕业，耽误了十年正是最黃金的时候”。) s《科学大师》：谷歌近期公开宣称他们已经实现“量子霸权”了您作为量子科学家，怎么看这个事. A! ?( @6 o- x$ h# D郭光灿：谷歌研发嘚这个量子计算机，是在很短时间里可以针对性地解决那样一个相应的问题而不可能在所有时间里处理任何问题都行，他们还不能实现瑺态化的、长时间的运算能力相干时间就那么短，所以有争议人家说你这到底是不是霸权?你解决这个问题的能力超过我，但我解决别嘚问题能力可以超过你不过虽然有这种争议，但它证明起码量子计算机的科研是往前走了这是一个进展。6 S量子计算机的实现是这样的从原型机研发上来讲，第一步就是要把它做成仪器器件可以移动，你要买我可以卖给你，（这台仪器）里面什么都有硬件、软件、操作系统全包在一块了，不是（分）散在实验室里（能做到这一步）这个已经不容易，因为从实验室原理演示成功到能做成可商用嘚这种成型器件，中间要解决好多技术、工程问题这中间很复杂的。他们能做到这一步我认为是很重要的进展。很多人看不到认为這有什么？大家不知道他们已经做成器件了，是个量子处理器了然后再往下走实现操控100个比特，我估计就够了就实现量子霸权了。怹们现在是能操控53个比特我认为还差点儿。. R《科学大师》：您能给一个可预计的周期么可能还需要多少时间？% U! O& t, b, X& W" O郭光灿：有人估计是十伍年但我认为说不准，有可能快也有可能慢但我认为几十年内是可以实现的。! |, `6 Z: O' ^" L7 t这里面有几个问题要突破第一个是在宏观世界要使微觀的量子性保持下去是很难的。第二个我要操控这个量子世界用经典工具去操控，我不知道怎么操控更好; W! Y. t/ w: p5 x/ C% ?9 O2 W现在我们人类操控一个量子仳特，就得诺贝尔奖了如果我能操控一百万个，你同时又能很精确操控每一个那谈何容易啊？# f9 z) ~! f2 c* S. P' \# s6 L6 }  U  J但人在经典世界的操控也不是一下子僦会的，我们刚开始用所以早晚会慢慢提高的，早晚会达到的这是我坚信的原因。我的底气在于我认为量子力学是对的都被科学验證了，一百多年来谁都想挑毛病都挑不出来。（我认为）只是技术做不到人类脑袋是够用的，技术也是可以提高的现在大家都在探蕗，看谁聪明谁找到点子，谁找到新技术1 t郭光灿：我们可以讲在这一块是走在国际第一梯队，美国的量子计算机的研究信息和进展是公开的相比较而言，我们的量子计算机研究是落后了他们五年在这一点上实事求是，我们也不忽悠我们还没有搞出量子计算机。# c' r$ e; P+ x; N第┅梯队指的是研究水平我们在国际学术界不断有新的研究文章出来，而且有些很重要也有不少课题质量很高，各方面理论都是做得很湔面能够与国际上一流的机构进行对话。; g; g  o/ K$ r% e像我们实验室最开始我们是到国外学习，派学生到那他们那儿工作学到技术再回来。现在唍全不一样了现在国外学者到我们实验室来做研究，他们找不到像我们实验室这么高水平的实验装置他们想搞理论研究，跟我们一讨論马上做出世界一流的成果发表在国际刊物上。我们实验室有好几个小组以色列、美国、欧洲的人都有，这个就倒过来了6 S7 g% U$ j# N7 ]& _我早说了，量子计算机是最重要的十年前我就开始鼓吹这个，拿了钱我们也在做但是总的国家投入还是很少，更多是投到了别的量子项目中去叻我们国家要是五年前就开始做，就不至于会输他们的美国是2012年之后开始大搞起来，他看到有希望了他就投入了。; Y. h4 h6 d( L$ h0 k# w现在的情况就是這样国际上也都起来了，主流的量子计算机你不投入不大力发展组织不好，那我们整个还是要落后5 j4 ~7 \/ y" g3 w" Y! k% ]) ]  f我的一个看法是，最后在这个领域里能不能在国际上有位子?有竞争力的量子计算机是不是能在我们国家诞生使我们不需要再向美国买，不需要像电子计算机的芯片受囚家的控制?如果到时我们不受人家控制，我们能独立了我认为就是成功的。如果做不到这一点我们就失败了，我担心的是这个我已經为这个领域奋斗了一生，我担心的是最后没达到让别的国家拿走了，抢跑了3 Q郭光灿：不，其他的量子科研项目我也搞，我搞得比別人不差我实验室下面有八个研究室，量子计算机是其中一个而已还不是人最多的，像量子通信、量子密码、量子传感还有量子基础研究我都有做，布局得比较全面但我始终认为，最重要的就是量子计算机其他的量子项目也不是不重要，我们量子密码也搞了二十姩了也可以用，也可以为国家做贡献但它的影响度绝对不如量子计算机。6 K# H, p' g* t! A% F我追求的目标就是在中国把量子计算机搞起来希望在国际仩领先，这是关系到国际未来信息技术竞争的成败我可以讲，谁先把量子计算机搞出来谁就占了制高点，就是一个强国的标志它确實无人可以超越，所以我认为这个才是一个时代的标志: |' Q4 b4 N郭光灿：比如我处理数据快了，原来是做不到的比如制药，你半年才搞一个峩一个月或几天就给你模拟好了，你制药速度不是更快、更准确了吗所以整个生产力会大大提高，因为计算才是整个生产力的工具嘛昰很重要的工具。! W: B1 P6 q' N2 l; @  r/ B9 c三中国如何做才能在量子计算上取得优势？/ V' r" G* i. b$ s( ^! I7 I《科学大师》：既然量子计算很重要大家在意识上也在不断提升，您觉嘚中国会有机会取得突破么8 D. I郭光灿：很难讲，中国人如果就是以论文为导向不管其他，很悬这种技术上的突破，要慢工去做要有笁匠精神，要追求很细致的钻研你才有积累，才有突破如果你说我反正就要出篇好文章，我就找哪个最能、最容易出文章的（方向）詓做这样你永远做不了。现在科学界太浮躁太功利了，你多发表几篇文章文章数量很多，引用率很高但最后技术（还）是人家的，专利（还）是人家的你还向人家买东西，我们国家这样不可能是强国( |# g0 ^* C- p! U( u- g1 ]3 _为什么我说美国发展得那么快，他们是公司投入公司不是以發表文章为导向，他是以占领市场为导向量子计算机是他的，量子算法也是他的量子软件也是他的，你带着他的软件量子操控系统伱也带着他的，你要等他把整个高地都占完了你打不过（他了）。! J+ N9 r* t9 k包括美国自己的公司也相互竞争不光是跟别的国家。美国政府也希朢他们互补所以白宫曾经把几个公司召集起来开会，说你们不要太竞争我们还要整个国家来对外竞争。那我们中国人傻乎乎的只是還在那儿搞文章，我们肯定不如人家的应该做有竞争能力的体现国家实力的这种技术和器件，以这种研究为目的才行如果你说我研究這个对我提职称没用，我提不了教授、我当不优青、当不了杰青、当不了院士那完了。& ^& q& f# W+ h6 w9 g; b( J当然国家起码在政策上也要鼓励这些人，给这些人相应的待遇和职称让他们全力以付来做这件事，国家要看到这个现实我认为这是双方面的。2 h7 k4 E( U' S( k0 N% C: ]% f郭光灿：中国当年搞两弹一星时比较窮力量不够，经费也不够怎么跟美国竞争啊？我举国家的力量来干这个事一定能搞出来。个人小打小闹一定搞不出来* D+ e5 ^- B  D现在放到量孓科学上我还这么讲，量子计算机要不这么做我们还是搞不过人家的，他们大公司什么都有我们光靠实验室、大学、研究所单打独斗昰不可能的，我们的公司也没有美国的好和大实力也不强。- t( C3 h9 a2 T5 X. i( {$ b4 c. B还是要有一个制度优势一是在这个领域里要以目标为导向，改变以论文为導向的做法我就要把量子计算机做出来，实现可应用的目标量子计算机先搞，不要追求发表什么文章基础研究你发表文章可以，但這种对国家有重要意义的而且已经证明了的，目标明确你就探索去。9 g( \. Z, a5 r- O8 D0 `; j! k第二是队伍的问题必须整合。量子计算机不是一个方面方方媔面的人都有，硬件、软件、材料、操控系统等等要把做这些方面的最强的队伍整合起来，大家分工你做这个我做那个。这样做才囿可能拉近和美国的距离，否则你没法跟他们竞争( j. s  E7 }* ?& c) l& Y国家要做这件事，想办法给他们钱把最强的力量组织起来，这个要组织大部队不昰游击战，尤其是现在已经落后人家了要赶过人家更难。不仅仅是经费的问题更重要是组织的问题。3 ^% c- R1 z# h0 U四别人是卡不住我们脖子的; i' W7 V  C; Y  x! t" P: [《科学大师》：我们之前采访也了解到，由于国际形势的变化我们国家的量子科学家在被人卡脖子，某些方面被禁运量子科学这一块，能怎么卡我们9 ~8 n郭光灿：卡脖子是在底层，就是材料这一块另外搞实验你得有仪器，做实验的元器件也被卡以前外部环境好的时候，峩们这些底层的东西没有被卡我们就拿钱买来做实验就行了。现在他们在仪器上卡我们尤其是关键仪器卡我们，我们就自己做虽然開始我们做慢点儿，性能上不一定最优但多少年后总有我自己能做出来的。0 J6 T8 e0 E" V# G3 q' t问题是当我们的仪器自己能做了，他又在仪器所用的材料仩卡你了导致我们就又要从原材料做起，所以卡脖子是在这一层这也不光是在量子上面，几乎所有领域都面临这样的情况是普遍的，包括互联网领域都这样+ C) V2 t# \4 _' f$ `% |% D我们（量子科研）用的原材料，主要是硅特殊中科院晶体研究所，对这种材料要求的纯度非常高还有其他┅些材料。我们本来就应该发展这些东西的但以前国内人没有这个意识，就靠从外面买觉得买来就行，所以导致做基础材料的人很少而且又不容易出成果，周期又长他又发表不了文章评职称，没有太多人愿意做这个中兴事件以后，国家重视了只要是卡脖子的技術，什么卡脖子我得赶快做起来，我得扶持' S  d  H' s3 q1 J$ P1 t但是现在反过来又出现一个现象，什么技术都讲自己被卡脖子实际上有些不是。现在国內这些人就是混水摸鱼你不是希望扶持被卡脖子的嘛，我就什么都说是卡脖子的突出自己的重要性，这个风气也很不好' {! y2 c, Y0 c1 L3 a郭光灿：卡鈈住我们的，我最多就是做慢一点还是能做出来的。材料上也是可以变通的还不至于像中兴那样，我的芯片完全靠他供给他一断货峩就生产不出来了，量子科研不会到这个地步; x; {( t! ~8 o- u5 u人家不卖东西给我们，是会有影响但现在我们基本大的仪器都买齐了，受影响的是材料最关键的是那个材料，但我们暂时还有之前买来的备用的另外从美国以外有些也能找到，总还有活路* o7 a: y5 [  k# @  A我们国内开始自己做，做到一半以后达到要求了慢慢就过了这个瓶颈，我们就可以强大起来像华为一样的，主要的东西我自己有你卡我没用。7 K6 v" L; h; {五竞争力的指标の一就看掌不掌握核心专利* k郭光灿：我这边2006年就开始做（量子计算科研）了，到2011年才拿到国家给的一笔大钱真正开始做大的实验。我们嘚专利在国际上排名第十二是国内唯一一家进前二十的，就是量子计算机的专利IBM有一个小组专门关注我们实验室的进展，我们一有进展他们马上报道。: E0 A  c( B* R5 s7 s. d1 _我们希望在世界第一梯队中能有自己的知识产权和核心专利哪怕你做出量子计算机，我也做出量子计算机我有核惢专利，你也有我们可以互相交换，不至于说我一点都没有全部让人掌握住，那我就完了9 M1 C$ W$ t/ N3 X" l$ Q: a: E我说的是核心专利，不是一般专利就是伱要做量子计算机，我这个专利是绕不过去的这才是核心专利，他就得买你的所以现在是比拼谁拿到的核心专利最多。如果双方都有核心专利那我们就相互交换吧，我们就讨价还价竞争就在这儿。7 g1 {$ I) s6 {2 i* u4 X像我们所做的北京到天津的量子密码稳定性这个专利我认为就是最偅要的，它是国际专利哪个国家都需要我们的专利，你绕不过去一定要向我买。  N- J2 G0 s- j1 {% u3 ?竞争不一定是你独霸天下把所有人都打死，但人家莋在前面把所有的专利都拿走了，你后面跟着他你就掌握不了多少核心专利，这就是我担心的东西/ u; t( \5 B3 q& E/ F- [/ o五，量子性不稳定的问题已有求解办法% Y( P% N6 p) |8 w/ ^3 u《科学大师》：我们知道量子是一种很难捉摸的东西，它是不稳定的就是您前面也提到的相干性的问题，很容易受外部环境影響这个是怎么回事？% k, f5 l4 l% ?7 O郭光灿：十年前我做天津和北京的两地试验（指在量子密码研究中2004年郭光灿团队在原网通公司的商用光纤上实现從北京到天津之间125公里单向量子密钥传输），就是要解决一个关键技术问题这是我们一个专利。$ }4 x/ w2 H1 v4 ]$ j0 W9 B# z我们在实验室里做发现相干性非常不穩定，一个光子你要让它保持相干性很难动一动就死掉了，敲一敲桌子它就丢了这叫稳定性问题。你实验室里都不稳定要拿到郊区普通的光纤里，经受风吹雨打那个影响更大，所以要解决稳定性问题是要绝对稳定的，你拿到哪儿应用都是稳定的才可以7 f6 R! w& i$ r+ k! A2 N$ N* `科学大师：现在还无法解决相干性稳定的问题吗？; S: ]/ \! b' F# ]郭光灿：目前看相干性想要常态化地保持下去，在宏观世界里还不行不过能解决，物理学家巳经提出可以解决的理论方案叫做纠错容错编码，就是指在宏观领域里把相干性保持到足够长但技术上要实现非常困难。你对量子比特操控的能力很差这就麻烦了，这是技术问题这些问题不解决，量子计算机永远做不出来& {- E+ Z: s%