我國(guó)量子計(jì)算連迎兩個(gè)“大消息”！潘建偉團(tuán)隊(duì)完成50個(gè)光子玻色取樣；自主研發(fā)超導(dǎo)量子計(jì)算云平臺(tái)上線……

每經(jīng)編輯 張喜威

近日，我國(guó)量子計(jì)算領(lǐng)域連續(xù)傳來兩個(gè)“大消息”。

這邊廂，潘建偉9月5日剛剛透露，其帶領(lǐng)的團(tuán)隊(duì)完成50個(gè)光子玻色取樣，初步估算，光量子計(jì)算性能超過谷歌53比特量子計(jì)算機(jī)的100萬倍；那邊廂，9月12日，合肥一家公司自主研發(fā)的超導(dǎo)量子計(jì)算云平臺(tái)正式上線。

潘建偉團(tuán)隊(duì)透露光量子計(jì)算最新進(jìn)展

據(jù)安徽日?qǐng)?bào)，中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)常務(wù)副校長(zhǎng)、中國(guó)科學(xué)院院士、西湖大學(xué)創(chuàng)校校董潘建偉教授9月5日在西湖大學(xué)首場(chǎng)公開課演講上向公眾透露光量子計(jì)算最新進(jìn)展。

潘建偉 圖片來源：新華社

量子力學(xué)通過百余年的發(fā)展，為解決信息科技的重大問題做好了準(zhǔn)備。量子計(jì)算機(jī)能解決傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)無法解決的復(fù)雜難題，展現(xiàn)量子優(yōu)越性。比如，量子計(jì)算的計(jì)算能力隨著可操縱的量子比特?cái)?shù)呈指數(shù)增長(zhǎng)。利用萬億次經(jīng)典計(jì)算機(jī)分解300位的大數(shù)需要15萬年，而利用萬億次量子計(jì)算機(jī)只需1秒。去年10月，谷歌開發(fā)出了一個(gè)全新的53量子比特處理器，只用了約200秒就解決了經(jīng)典計(jì)算機(jī)大約需要1萬年才能完成的任務(wù)。“就在上個(gè)星期，我們剛剛完成了對(duì)50個(gè)光子的玻色取樣，按照現(xiàn)在的初步估計(jì)和數(shù)據(jù)分析，應(yīng)該能夠比谷歌的‘量子優(yōu)越性’大概可以快100萬倍。”潘建偉透露。

與此同時(shí)，潘建偉強(qiáng)調(diào)，這需要進(jìn)一步分析，還不能百分百保證。這些是目前正在開展的工作。

據(jù)環(huán)球時(shí)報(bào)，去年10月23日，谷歌在英國(guó)《自然》雜志上刊登論文，宣稱其量子計(jì)算器已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了“量子霸權(quán)”(quantum supremacy)。谷歌首席執(zhí)行官桑德爾·皮查伊(Sundar Pichai)發(fā)表文章，說谷歌一共花費(fèi)了13年的時(shí)間來達(dá)成這一突破。

另據(jù)央視新聞去年9月報(bào)道，多家英媒披露，科技巨頭谷歌(Google)一份內(nèi)部研究報(bào)告顯示，其研發(fā)的量子計(jì)算機(jī)成功在3分20秒時(shí)間內(nèi)，完成傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)需1萬年時(shí)間處理的問題，并聲稱是全球首次實(shí)現(xiàn)“量子霸權(quán)”。

該報(bào)告指出，谷歌研究人員架設(shè)出53量子位的量子計(jì)算機(jī)，并以“懸鈴木”為代號(hào)。“懸鈴木”量子計(jì)算機(jī)所進(jìn)行的運(yùn)算，是要證明一個(gè)隨機(jī)數(shù)字生成器符合“隨機(jī)”的標(biāo)準(zhǔn)。按報(bào)告所指，即使是現(xiàn)存最先進(jìn)的傳統(tǒng)超級(jí)計(jì)算機(jī)“Summit”，對(duì)量子電路的一個(gè)實(shí)例取樣100萬次，亦需時(shí)1萬年處理，但“懸鈴木”僅需200秒便完成運(yùn)算。

實(shí)際上，除谷歌外，國(guó)際商業(yè)機(jī)器(IBM)、英特爾等不同企業(yè)均在研發(fā)量子計(jì)算機(jī)，其中IBM于9月較早前，亦成功創(chuàng)造出53量子位計(jì)算機(jī)，是IBM第14部量子計(jì)算機(jī)，亦是運(yùn)算能力最高的一部，并計(jì)劃由10月起，在網(wǎng)上提供53量子位計(jì)算機(jī)予客戶使用。

我自主研發(fā)6比特超導(dǎo)量子計(jì)算云平臺(tái)上線

據(jù)科技日?qǐng)?bào)9月14日頭版報(bào)道，9月12日，合肥本源量子計(jì)算科技有限責(zé)任公司自主研發(fā)的超導(dǎo)量子計(jì)算云平臺(tái)正式上線，本源量子公司董事長(zhǎng)孔偉成表示，基于本源量子自主研發(fā)的超導(dǎo)量子計(jì)算機(jī)——悟源將面向全球用戶提供真實(shí)的量子計(jì)算服務(wù)。

據(jù)介紹，悟源是一臺(tái)能夠脫離實(shí)驗(yàn)室環(huán)境穩(wěn)定運(yùn)行的超導(dǎo)量子計(jì)算系統(tǒng)，也是國(guó)內(nèi)率先實(shí)現(xiàn)工程化的量子計(jì)算機(jī)。本源量子此次發(fā)布的超導(dǎo)量子計(jì)算云平臺(tái)搭載6比特超導(dǎo)量子處理器夸父KF C6-130，保真度、相干時(shí)間等各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)均達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。

為了讓用戶更好地理解、使用本源超導(dǎo)量子計(jì)算云平臺(tái)，開發(fā)出更為多樣與實(shí)用的量子算法與量子程序，本源量子還推出了復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)排序應(yīng)用、手寫數(shù)字識(shí)別應(yīng)用、用戶偏好行為預(yù)測(cè)應(yīng)用三款典型的量子計(jì)算編程應(yīng)用。三款應(yīng)用基于目前成熟的量子算法，由本源量子團(tuán)隊(duì)使用自主研發(fā)的量子編程框架QPanda與量子編程語言QRunes開發(fā)而成。

“悟源將通過本源量子云平臺(tái)向用戶免費(fèi)提供基于6比特真實(shí)超導(dǎo)量子芯片的計(jì)算服務(wù)。”孔偉成說，當(dāng)前量子計(jì)算機(jī)仍需要嚴(yán)苛的運(yùn)行環(huán)境與復(fù)雜的輔助設(shè)備，這些系統(tǒng)造價(jià)高昂，普通用戶很難接觸。為了讓更多的用戶體驗(yàn)、學(xué)習(xí)、探索量子計(jì)算，國(guó)際主要的量子計(jì)算公司都開發(fā)了各自的量子云平臺(tái)，使用云技術(shù)連接用戶與真實(shí)的量子計(jì)算設(shè)備。

據(jù)了解，此次本源超導(dǎo)量子云平臺(tái)的上線，是量子計(jì)算從較低技術(shù)成熟度的科學(xué)研究走向更高技術(shù)成熟度的標(biāo)志，對(duì)量子計(jì)算產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有重大意義。本源量子已在研發(fā)下一代24比特超導(dǎo)量子芯片與量子計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，預(yù)計(jì)在明年底推出60比特的悟源超導(dǎo)量子計(jì)算機(jī)。

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