量子計(jì)算平臺(tái)是未來(lái)各國(guó)競(jìng)爭(zhēng)的關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域。5月31日，科大國(guó)盾量子發(fā)布新一代量子計(jì)算云平臺(tái)，接入“祖沖之號(hào)”176比特超導(dǎo)量子計(jì)算機(jī)。這不僅刷新了我國(guó)云平臺(tái)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(duì)外開(kāi)放的量子計(jì)算云平臺(tái)，將進(jìn)一步推動(dòng)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(tái)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(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)教授、“祖沖之號(hào)”量子計(jì)算總師朱曉波向第一財(cái)經(jīng)記者介紹稱(chēng)，量子計(jì)算云平臺(tái)旨在通過(guò)云技術(shù)連接用戶(hù)與量子計(jì)算設(shè)備，支持用戶(hù)遠(yuǎn)程進(jìn)行量子計(jì)算實(shí)驗(yàn)和開(kāi)發(fā)等。

由于量子計(jì)算機(jī)研發(fā)門(mén)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(tái)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)。“祖沖之號(hào)”量子計(jì)算機(jī)是目前全球僅有的兩臺(tái)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(tái)，另一臺(tái)為谷歌的“懸鈴木”。

為了將“祖沖之號(hào)”高性能的量子計(jì)算機(jī)真機(jī)開(kāi)放給社會(huì)，多方合作、產(chǎn)學(xué)研協(xié)同的新一代量子計(jì)算云平臺(tái)項(xiàng)目因此誕生。其中，量子創(chuàng)新研究院提供了“祖沖之號(hào)”同款量子計(jì)算芯片，國(guó)盾量子提供了測(cè)控設(shè)備等硬件設(shè)施，承擔(dān)了整機(jī)和云平臺(tái)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(kāi)發(fā)了關(guān)鍵核心器件、國(guó)產(chǎn)量子程序編譯語(yǔ)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(tái)。

“祖沖之號(hào)”量子計(jì)算常務(wù)副總指揮、國(guó)盾量子董事長(zhǎng)彭承志告訴第一財(cái)經(jīng)記者：“量子計(jì)算云平臺(tái)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(kāi)放云平臺(tái)將促進(jìn)中國(guó)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(lái)有望通過(guò)特定算法，提供高于傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)指數(shù)級(jí)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(shì)

量子計(jì)算和經(jīng)典計(jì)算的競(jìng)爭(zhēng)是一個(gè)長(zhǎng)期的動(dòng)態(tài)過(guò)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(chǔ)數(shù)據(jù)的方式是0或者1，這就好比一個(gè)開(kāi)關(guān)，只有“開(kāi)”和“關(guān)”兩種狀態(tài)；而量子計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)方式是依賴(lài)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(zhuān)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(duì)于量子云平臺(tái)而言，行業(yè)的一個(gè)潮流趨勢(shì)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(guó)漢堡舉行的國(guó)際超算大會(huì)（ISC）上宣布，計(jì)劃與德國(guó)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(lái)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(tái)開(kāi)發(fā)一臺(tái)經(jīng)典量子超級(jí)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(wú)法解決的復(fù)雜問(wèn)題。”

“這也就是我們通常所說(shuō)的‘超量’組合，但現(xiàn)在我們的量子云平臺(tái)還沒(méi)有提供算力，未來(lái)是否可以通過(guò)云平臺(tái)算力來(lái)實(shí)現(xiàn)一種商業(yè)模式，也是我們正在探討的?！迸沓兄緦?duì)第一財(cái)經(jīng)記者表示。

他進(jìn)一步解釋稱(chēng)，量子云計(jì)算平臺(tái)實(shí)際上也可以看作是一個(gè)數(shù)據(jù)中心，具有超級(jí)計(jì)算的能力?！拔覀兪窍Ｍ呀?jīng)典計(jì)算比較困難的問(wèn)題，例如計(jì)算能耗較高的問(wèn)題，轉(zhuǎn)到量計(jì)算上，只要量子計(jì)算的成本超過(guò)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(shuō)道，“只要量子計(jì)算平臺(tái)在某一些問(wèn)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(tái)上建立企業(yè)的算力供給，這可能是會(huì)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(guó)盾量子已經(jīng)在與一些基礎(chǔ)研究領(lǐng)域的用戶(hù)及合作伙伴接觸，希望把云平臺(tái)開(kāi)放給他們，做出更多有價(jià)值的研究。

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