量子計(jì)算平臺是未來各國競爭的關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域。5月31日，科大國盾量子發(fā)布新一代量子計(jì)算云平臺，接入“祖沖之號”176比特超導(dǎo)量子計(jì)算機(jī)。這不僅刷新了我國云平臺的超導(dǎo)量子計(jì)算機(jī)比特?cái)?shù)記錄，也是超導(dǎo)量子路線上具有實(shí)現(xiàn)量子優(yōu)越性潛力且對外開放的量子計(jì)算云平臺，將進(jìn)一步推動量子計(jì)算軟硬件發(fā)展及生態(tài)建設(shè)。

量子計(jì)算邁向應(yīng)用的重要一步

據(jù)記者了解，此次接入云平臺的量子計(jì)算機(jī)可操縱的量子比特?cái)?shù)達(dá)到176比特，在其他涉及量子計(jì)算機(jī)性能的連通性、保真度、相干時(shí)間等關(guān)鍵指標(biāo)上也處于領(lǐng)先水平。

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中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)教授、“祖沖之號”量子計(jì)算總師朱曉波向第一財(cái)經(jīng)記者介紹稱，量子計(jì)算云平臺旨在通過云技術(shù)連接用戶與量子計(jì)算設(shè)備，支持用戶遠(yuǎn)程進(jìn)行量子計(jì)算實(shí)驗(yàn)和開發(fā)等。

由于量子計(jì)算機(jī)研發(fā)門檻極高、運(yùn)行環(huán)境嚴(yán)苛、輔助設(shè)備復(fù)雜等，目前全球接入量子計(jì)算真機(jī)的云平臺仍然很少，也缺少能實(shí)現(xiàn)量子優(yōu)越性的高性能量子計(jì)算機(jī)?！白鏇_之號”量子計(jì)算機(jī)是目前全球僅有的兩臺完成了“量子計(jì)算優(yōu)越性”里程碑實(shí)驗(yàn)的超導(dǎo)量子計(jì)算機(jī)中的一臺，另一臺為谷歌的“懸鈴木”。

為了將“祖沖之號”高性能的量子計(jì)算機(jī)真機(jī)開放給社會，多方合作、產(chǎn)學(xué)研協(xié)同的新一代量子計(jì)算云平臺項(xiàng)目因此誕生。其中，量子創(chuàng)新研究院提供了“祖沖之號”同款量子計(jì)算芯片，國盾量子提供了測控設(shè)備等硬件設(shè)施，承擔(dān)了整機(jī)和云平臺系統(tǒng)的搭建及運(yùn)維工作，與中電科十六所、中科弧光量子等合作研制開發(fā)了關(guān)鍵核心器件、國產(chǎn)量子程序編譯語言和軟件，共同建設(shè)了新的176比特超導(dǎo)量子計(jì)算機(jī)并上線云平臺。

“祖沖之號”量子計(jì)算常務(wù)副總指揮、國盾量子董事長彭承志告訴第一財(cái)經(jīng)記者：“量子計(jì)算云平臺是量子計(jì)算走向大規(guī)模應(yīng)用重要的第一步。高性能量子計(jì)算機(jī)和開放云平臺將促進(jìn)中國量子計(jì)算自主可控產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展，有助于量子技術(shù)和產(chǎn)業(yè)生態(tài)的健康發(fā)展?！?/p>

超導(dǎo)量子計(jì)算具備較好的工藝可擴(kuò)展性，因此也被廣泛認(rèn)為是最有可能率先實(shí)現(xiàn)通用量子計(jì)算的方案之一。在原理上，量子計(jì)算機(jī)具備超快的并行計(jì)算能力，未來有望通過特定算法，提供高于傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)指數(shù)級別的加速能力，用于天氣預(yù)報(bào)、材料設(shè)計(jì)、密碼破譯、大數(shù)據(jù)優(yōu)化、藥物分析等領(lǐng)域。

量子計(jì)算與超算結(jié)合成為趨勢

量子計(jì)算和經(jīng)典計(jì)算的競爭是一個(gè)長期的動態(tài)過程。量子計(jì)算機(jī)與經(jīng)典計(jì)算機(jī)的顯著差異在于，傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)存儲數(shù)據(jù)的方式是0或者1，這就好比一個(gè)開關(guān)，只有“開”和“關(guān)”兩種狀態(tài)；而量子計(jì)算機(jī)存儲數(shù)據(jù)方式是依賴量子比特，可以是介于0和1之間的任何狀態(tài)，這令其速度更快。

量子計(jì)算現(xiàn)階段正處于從原型機(jī)到專用機(jī)的攻堅(jiān)時(shí)期，量子計(jì)算的性能尚未超越經(jīng)典計(jì)算。為此，全球都在探索實(shí)現(xiàn)通用量子計(jì)算的切實(shí)可行的路徑。其中，對于量子云平臺而言，行業(yè)的一個(gè)潮流趨勢是發(fā)展超算與量子計(jì)算相結(jié)合的路徑。

英偉達(dá)在上個(gè)月德國漢堡舉行的國際超算大會（ISC）上宣布，計(jì)劃與德國于利希研究中心（FZJ）的于利希超算中心（JSC）聯(lián)合建立一座新的實(shí)驗(yàn)室，未來將面向量子與經(jīng)典計(jì)算的融合，并將基于英偉達(dá)的量子計(jì)算平臺開發(fā)一臺經(jīng)典量子超級計(jì)算機(jī)。

于利希超算中心量子信息處理部主管Kristel Michielsen表示：“混合量子與經(jīng)典計(jì)算系統(tǒng)的融合正在使量子計(jì)算更接近現(xiàn)實(shí)，并能解決單靠經(jīng)典計(jì)算無法解決的復(fù)雜問題?！?/p>

“這也就是我們通常所說的‘超量’組合，但現(xiàn)在我們的量子云平臺還沒有提供算力，未來是否可以通過云平臺算力來實(shí)現(xiàn)一種商業(yè)模式，也是我們正在探討的?！迸沓兄緦Φ谝回?cái)經(jīng)記者表示。

他進(jìn)一步解釋稱，量子云計(jì)算平臺實(shí)際上也可以看作是一個(gè)數(shù)據(jù)中心，具有超級計(jì)算的能力?！拔覀兪窍Ｍ呀?jīng)典計(jì)算比較困難的問題，例如計(jì)算能耗較高的問題，轉(zhuǎn)到量計(jì)算上，只要量子計(jì)算的成本超過了經(jīng)典計(jì)算，那么就可以產(chǎn)生出它的商業(yè)價(jià)值?！迸沓兄菊f道，“只要量子計(jì)算平臺在某一些問題上能夠提供更經(jīng)濟(jì)或者是更有效的解決方案，那么就可以在超算的大平臺上建立企業(yè)的算力供給，這可能是會較量子計(jì)算機(jī)更早實(shí)現(xiàn)商業(yè)化的一種模式?！?/p>

彭承志表示，圍繞“超量”組合的模式，國盾量子已經(jīng)在與一些基礎(chǔ)研究領(lǐng)域的用戶及合作伙伴接觸，希望把云平臺開放給他們，做出更多有價(jià)值的研究。

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