量子信息未来发展的方向。

潘建伟，中国科学院院士，中科院量子信息研究院院长。

未来发展的方向就是构建一个量子互联网。首先就是用量子传感的技术来感知整个物理世界所发生的各种事情，来获取信息。这些信息通过一个网络有效的、安全的传输到量子计算的终端。信息处理完之后有大数据，就可以得到世界的各种各样的规律来改造世界，这是将来量子互联网里面的一个终极的梦想。

所以最后一个问题如何来构建互联网？

·第一种是安全的通信，希望能够让密钥能够安全的传递。在密钥的传递之下跟经典的通信联合在一起就可以使用安全的通信。

·其实还有另外更加强大的是在网络里面，在量子纠缠的帮助下来进行量子信息的有效的传输。量子信息的有效的传输当有100个比特的时候，它可以处于2的100次方各种状态的相关叠加，它的数字已经超过目前全球数据量的大概是数不清的倍数了。

这么一来就需要在量子纠缠的帮助下做量子隐形传态来进行计算机之间的信息的有效的连接。因为目前全球的数据大概只有数十个EB，我这个就是。但是一百个比特所构成的量子计算机的数字就已经有大概是几千万个EB了。从这个角度就是用量子通信来进行信息的有效传输。

有了这些东西之后就回到量子计算机怎么构建？量子计算机是最糟糕的问题，因为它特别容易受到环境的干扰，所以它前面的几秒钟是算的是对的，但算了几个小时之后的结果就是完全就不可信了。必须找到一种纠错的方法，让它算能够一直的是成功的，是可信的。

所以目前最大的困难不是比特数的数目的增长，而是怎么样在可纠错的情况下来推动比特数目的增长。这个是目前研究的重点的方向。

目前的结果比较好的，比如像谷歌今年2025年发表的结果，它证明了随着粒子数的增加纠错的效果越来越好了。中国的科学家目前也在做，大概稍稍比他们还要落后个几个月，因为估计再过几个月之后还能达到谷歌今年刚刚发表的结果，这是纠错。

大家问的就是目前到底光亮的计算和超导量子哪个更可能先胜出？如果非得要选一个，目前看来是超导的比较成熟，比较有希望。但是大家刚才就讲到陈仙辉老师，那个都讲了，目前有个非常重要的方向是拓扑量子的计算，比如薛其坤老师、丁洪老师、先辉老师他们都在做的。

拓扑量子是沿着传统的一种凝聚态的途径去做，现在忽然发现利用拓扑比特可以实现有强关联的光子来利用这个来做，估计在未来的几年里面。所以现在希望就比如跟丁洪院士挑战一下，到底是光亮的计算里面先实现可进行拓扑纠错的拓扑比特，也是非阿贝尔统计的，还是凝聚态的里面的。

我们也有信心在这个方向上把超导和光的结合在一起，提供一种非常好的量子计算的手段，这个估计我觉得可能是将来会给人有意外的惊喜的。所以不是仅仅选择光，仅仅选择超导，而是把这两者结合在一起。量子信息未来发展的方向。