量子計算產業(yè)鏈哪些環(huán)節(jié)至關重要量子糾錯成關鍵

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2024-12-13 09:04:03 每日經濟新聞

谷歌近日宣布成功研發(fā)出新一代量子計算芯片Willow，這款芯片尺寸僅為4平方厘米,，內建105個量子位元。在“隨機電路取樣”基準測試中,，全球第二快超級電腦Frontier需要耗時“10的25次方”年才能完成的計算任務,，Willow僅用不到5分鐘就完成了。這一成就得到了馬斯克,、奧特曼等科技界人士的認可,。

國盾量子的量子計算負責人王哲輝表示，這是一個重要的科技進展，意味著距離可糾錯的量子比特已經不遠了,。不過,，量子計算的發(fā)展是一個漫長的過程,，如何利用這些量子比特構建出實用的量子計算機仍然充滿挑戰(zhàn),。

谷歌稱,，Willow可以顯著減少錯誤，解決了近30年來量子糾錯的關鍵難題,。王哲輝解釋說，谷歌使用RCS基準測試來評估Willow的性能,，這是目前量子計算機上最困難的經典基準測試之一,。Willow在五分鐘內完成了一項標準基準計算,，而當前最快的超算之一Frontier完成同樣計算需要10萬億億年。此外,，Willow實現了隨著比特數增加,，錯誤率反而指數級下降,，這是超導量子系統(tǒng)上實時糾錯的成功案例之一,，提高了量子計算機的可靠性。

頭豹研究院報告指出,，量子計算涉及多個方面,，包括量子比特、量子門,、量子算法,、量子糾錯等。由于量子比特非常脆弱,，容易受到環(huán)境噪聲和干擾的影響,，因此量子糾錯是量子計算中的重要環(huán)節(jié)。王哲輝認為,，量子計算的潛力在于能夠在某些特定任務上超越經典計算機，但實現規(guī)?；孔颖忍叵到y(tǒng)的正確運行仍需克服許多挑戰(zhàn),。

中國在量子計算領域也取得了顯著進展,。2020年，中國科學技術大學的研究小組在76個光子量子計算原型機上完成了“高斯玻色采樣”計算,，速度比超級計算機快100萬億倍,，實現了“量子計算優(yōu)越性”。2021年,，中國推出了可編程超導量子計算原型機“祖沖之二號”,。本源量子已向海外銷售中國自主量子算力，產品為第三代自主超導量子計算機“本源悟空”,。國盾量子則參與了“巢湖明月”超量融合計算中心項目，并協助中電信量子集團構建“超算-量子計算”混合計算架構體系,。

盡管如此，王哲輝強調,，量子計算產業(yè)仍處于早期階段,。預計未來3至5年內，將實現數百至上千個量子比特的相干操縱,，解決量子化學、新材料設計等問題,，并實現可擴展的量子糾錯,。未來10至15年內，在量子糾錯的基礎上,，將實現具備基本功能的通用容錯量子計算機,，探索密碼分析,、大數據分析等應用,。量子計算仍需產學研界的長期努力。

量子計算產業(yè)鏈上游主要包括量子比特測控系統(tǒng),、量子比特環(huán)境,、芯片及其他材料,；中游為硬件整機制造與軟件開發(fā),；下游為運營和應用環(huán)節(jié),，如云平臺及行業(yè)應用,。稀釋制冷機是構建超導量子計算機的關鍵設備,，近年來國內科研機構和企業(yè)在這一領域取得了顯著進展,。國盾量子主要攻關超導量子計算機的核心器件，提供量子計算云平臺等相關服務,。本源量子則聲稱是中國交付超導量子計算機整機數量最多的公司,，擁有國內唯一一條自主超導量子計算機制造鏈。

(責任編輯：于浩淙 zx0176)

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