推荐序

当今，我国正处在科技革命与产业变革的历史交汇点，量子计算作为引领未来的关键颠覆性技术，已成为全球主要科技强国竞相布局的战略要地。在这一领域实现自主突破与引领，是我国迈向高水平科技自立自强的必由之路。近年来，从中央到地方，一系列支持量子科技发展的政策举措密集出台，充分展现了国家抢占这一科技前沿领域制高点的决心。

本书作者之一罗乐，曾在新世纪之初于我所任教的北京大学攻读研究生，选修过我的电子显微学课程。其后他赴美深造，长期深耕原子分子光物理和量子信息领域，特别是在离子阱量子计算方面，曾追随多位该领域的先驱者开展研究工作。二十余年后的今天，我们同在广东投身量子科技研究，他与周旭等青年学者合著的《量子计算机原理和程序设计》一书即将问世，邀我作序。见学生有此成就，我既感欣慰，更觉责任在肩。

纵观全球量子计算发展态势，已从理论探索快速迈向技术攻坚与工程实践的新阶段。中国在“九章”光量子计算原型机、“祖冲之号”超导量子计算原型机等体系上取得了举世瞩目的成就，标志着中国已在国际量子计算领域占据重要一席。然而，我们也要清醒地认识到，从演示“量子优越性”到实现实用化的“量子优势”，前路依然充满挑战。其中，核心硬件的突破、工程实现的稳定性，以及兼具理论深度与实践能力的复合型人才培养，都是我们必须跨越的关键障碍。

本书的独特价值，恰在于直面这些挑战，着力弥合理论与实务、科研与产业之间的断层，提供了一套系统性的解决思路。通览全书，其内容编排既科学又务实：著作不仅深入阐释数学公式与物理原理，更独具匠心地以离子阱这一重要技术路线为范例，从真空腔体、激光光路到测控系统，层层剖析量子计算机核心系统的构建过程。这种深入肌理的解析，对培养读者贯通物理底层与算法上层的系统思维能力至关重要，在国内同类著作中实属难得。

在程序设计层面，本书既涵盖了从基础量子门到Shor、Grover等关键算法的逻辑核心，又积极对接国产量子软件生态，详细介绍了QuTrunk等自主框架及其与主流工具的融合应用。这既体现了作者团队的前瞻视野，更在实践层面为培育基于自主技术生态的量子计算人才奠定了坚实基础。

值得一提的是，本书的章节设计充分考虑读者多样性，为高校师生、硬件工程师、软件开发者、产业决策者与投资人都规划了清晰的学习路径。末章对中国量子技术发展趋势的研判与建议，融数据模型与产业洞察于一炉，彰显了著者服务国家战略的学术自觉。

“致天下之治者在人才，成天下之才者在教化”。量子计算的未来，归根结底取决于人才队伍的规模与质量。本书的出版恰逢其时，为有志于此的青年学者与业界同仁提供了一部理论高度、实践深度与产业广度兼具的优秀读本。期盼此书能激发更多年轻人探索量子奥秘的热情，助力我国在第二次量子革命浪潮中培养更多顶尖人才、产出更多原创突破，将科技发展的主动权牢牢握在自己手中。

俞大鹏
北京大学物理学院讲席教授
深圳国际量子院院长