世界計算大會 | 量子計算：未來超出想象

為計算產業轉型升級注入強勁動能。

11月20日，2025世界計算大會專題活動“量子計算與前沿計算交融共進”舉行。

湖南省人大常委會黨組成員、副主任、省智能衡器計量產業鏈鏈長陳飛，湘潭大學黨委副書記、校長廖永安致辭，湖南省工業和信息化廳黨組成員、副廳長陳暉出席。

全國政協委員、中國計量科學院首席科學家方向，俄羅斯自然科學院院士、奧譜天成信息科技有限公司董事長劉鴻飛，國防科技大學并行與分布計算全國重點實驗室副主任李東升，中國科學院數學與系統科學研究院應用數學研究所所長駱順龍，首都師范大學數學科學學院教授費少明等5位特邀嘉賓圍繞“量子計算與前沿計算交融共進”作主旨報告。

工信部賽迪研究院未來產業研究中心副所長李藝銘發布《“十五五”時期因地制宜發展未來產業研究》研究成果。劉鴻飛、李東升、駱順龍、費少明與深圳量旋科技有限公司創始人兼CEO項金根共同出席圓桌對話“人工智能+量子計算產業化挑戰與協同創新”。

專題活動由湖南國家應用數學中心主任、湖南韶峰應用數學研究院首席科學家黃云清主持。來自國內外高校、科研院所、產業園區和企業的130余人參會交流。

廖永安在致辭中表示，湘潭大學是一代偉人毛澤東主席親自倡辦、親筆題寫校名、親切囑托一定要辦好的綜合性全國重點大學，也是習近平總書記殷切期望辦得更好、更有特色的國家“雙一流”建設高校。數學作為學校的傳統優勢學科，先后斬獲國家自然科學獎二等獎、入選國家“雙一流”建設學科、牽頭建設湖南國家應用數學中心。學校承辦世界計算大會專題活動，邀請知名學者、權威專家共聚一堂探討量子計算與前沿計算的交融共進，必將有力推動計算數學的成果轉化與應用突破，為加快培育新質生產力注入強勁的“計算動能”。

劉鴻飛在報告中詳細介紹了其團隊面向新興量子源技術研發的多模態激光光譜探針。該技術針對傳統拉曼檢測速度慢、信息孤立等瓶頸問題，創新性地集成寬場熒光、光致發光、拉曼光譜與單光子探測等多種功能，實現了從“定位-篩查-判定”的一體化檢測流程，成像速度比傳統設備提高400倍以上。目前該技術已在量子點、二維材料制備與量子芯片制造等關鍵領域成功應用，有效打破了國外高端儀器的技術壟斷，預計五年內可實現產值超1億元，帶動下游產業效益超10億元，展現出重要的科技與經濟戰略價值。

方向在報告中詳細介紹了人工智能技術對質譜分析領域的革命性影響與范式轉變。他指出，通過將人工智能與計算科學進行深度融合，質譜技術正從傳統的數據采集工具演進為具備自主學習與科學發現能力的智能分析平臺。他在報告中重點展示了智能計算技術在數據解析、質量評估和生物信息學建模等方面的創新應用，成功推動從數據驅動分析到AI賦能測量與發現的范式轉變，不僅顯著提升了蛋白質組學與代謝組學研究的準確性與可重復性，同時有力促進了儀器設計與智能診斷領域的技術創新，為下一代智能計量學的發展奠定了堅實基礎。

李東升在報告中介紹了大模型并行訓練中面臨的顯存優化關鍵技術挑戰與創新解決方案。他詳細分析了傳統優化方法如重計算與內存交換存在的局限性，包括求解復雜度高、優化效果存在明顯上限、調度策略過度依賴人工經驗等問題。針對這些挑戰，李東升重點闡述了重計算與顯存交換耦合的動態顯存優化方法，以及面向激活顯存優化的重計算加速方法等一系列創新技術。這些研究成果為解決大模型訓練中的顯存瓶頸提供了有效的技術路徑，對推動人工智能大模型的可持續發展具有重要實踐意義。

駱順龍在報告中系統闡述了量子計算中的魔態資源理論及其基礎意義。他首先回顧了Gottesman-Knill定理的核心內容，指出在基于穩定子的量子計算框架中，由穩定態和Clifford算子組成的量子電路可以被經典計算有效模擬，只有加入魔態（非穩定態）或非Clifford門才能實現真正的超越經典的量子計算。緊接著，他深入探討了魔態資源極值問題這一核心理論議題，揭示了其與量子基礎特別是量子測量中的Zauner猜測（關于對稱信息完備測量和極大互無偏基的存在性與構造）的內在聯系。這一研究為深入理解量子計算的本質特征與資源邊界提供了重要的理論視角。

費少明在報告中表示，當前量子處理器具有明顯的資源受限特點，如量子比特數量有限、不具備糾錯能力、電路深度較淺以及相干時間較短等。為有效應對這些挑戰，他詳細介紹了變分量子算法這一重要解決方案，具體闡述了包括封閉量子系統哈密頓量基態的全量子本征求解，以及量子梯度下降算法在內的多種VQAs算法的設計原理與實現路徑。該算法通過巧妙結合經典計算機與NISQ設備的協同優勢來處理復雜量子問題，為現有硬件限制下有效執行量子計算任務提供了切實可行的算法框架，有力推動了量子計算從理論探索走向工程實用的進程。

在成果發布環節，李藝銘詳細介紹了《“十五五”時期因地制宜發展未來產業研究》成果。該成果基于對代表性省市和未來產業賽道的深入調研，發現當前未來產業布局面臨賽道布局之困、投融資之困、要素支撐之困等多重挑戰。針對這些問題，研究成果深度總結了各地的創新實踐，包括通過聚焦優勢賽道、實施動態管理來破解賽道布局困境；通過創新政府引導基金模式、拓展多元化創業投資渠道來緩解投融資壓力；通過構建要素協同生態、開展跨區域協同合作來強化要素支撐體系。這一成果為“十五五”時期各地科學布局未來產業、培育新質生產力提供了具有前瞻性和可操作性的政策建議。

在專題活動圓桌對話“人工智能+量子計算產業化挑戰與協同創新”環節，黃云清與劉鴻飛、李東升、駱順龍、費少明、項金根5位對話嘉賓一起，分享了各自在人工智能與量子計算領域中的研究經歷和科研成果，深入探討了人工智能與量子計算融合發展的挑戰和機遇，與參會學者和產業人士深度交流了人工智能+量子計算產業的美好未來。劉鴻飛展望“科幻電影里看到的東西，人工智能和量子計算都會讓它走進現實”；李東升表示“一切皆有可能，不管是人工智能還是量子計算，未來肯定都超過我們的想象”。

專題活動籌備工作負責人、湖南國家應用數學中心副主任黃牛武介紹，“量子計算與前沿計算交融共進”專題活動由湘潭大學、湖南國家應用數學中心、湖南韶峰應用數學研究院共同承辦，湘潭國家高新技術產業開發區、湘潭市大數據和產業創新發展中心作為支持單位。專題活動旨在深度聚焦應用數學與量子計算等前沿計算的交叉融合，探討數學理論在驅動計算科技創新與產業化落地的應用路徑，通過有機融入“人工智能+”的方法論與典型場景應用，助推量子計量、量子通信等前沿產業的創新發展，有效促進學術界與產業界之間的深度協作，共同推動智能計算技術在“人工智能+”領域的融合應用與可持續發展。

參會學者對本次專題活動給予了高度評價。湘潭大學數學與計算科學學院劉瓊瑤老師表示：“本次活動不僅聚焦量子計算與前沿計算的融合路徑，更搭建了學術界與產業界深度對話的橋梁，為推動關鍵技術的協同創新提供了重要平臺，專題報告內容前沿、討論深入，尤其在NISQ算法與變分量子電路方面的交流令人啟發，為我們在有限硬件條件下推進實用量子計算提供了新思路?！?/p>

在同期舉行的大會創新成果展中，湖南國家應用數學中心作為湖南省“人工智能+”十大重點科技創新平臺（首批）、湖南韶峰應用數學研究院作為重要成果展示單位，系統展示了中心和研究院在AI+智能算力、智能算法、智能導航、智能遙感、智慧治理等領域一系列典型應用成果和“韶峰”系列三大AI平臺產品“韶峰數智教育平臺”“韶峰天工CAX智能工作流協作平臺”“韶峰低空具身數智平臺”，吸引了大量參會人員駐足交流，生動展現了中心和研究院推動數學與人工智能深度融合，為計算產業轉型升級所注入的強勁動能。

采寫：崔亮亮

編輯：博文

指導：辛文