谷歌近日宣布成功研發(fā)出新一代量子計(jì)算芯片Willow，這款芯片尺寸僅為4平方厘米,，內(nèi)建105個(gè)量子位元,。在“隨機(jī)電路取樣”基準(zhǔn)測(cè)試中,，全球第二快超級(jí)電腦Frontier需要耗時(shí)“10的25次方”年才能完成的計(jì)算任務(wù),，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(rèn)可,。

國(guó)盾量子的量子計(jì)算負(fù)責(zé)人王哲輝表示,，這是一個(gè)重要的科技進(jìn)展,，意味著距離可糾錯(cuò)的量子比特已經(jīng)不遠(yuǎn)了。不過(guò),，量子計(jì)算的發(fā)展是一個(gè)漫長(zhǎng)的過(guò)程,，如何利用這些量子比特構(gòu)建出實(shí)用的量子計(jì)算機(jī)仍然充滿挑戰(zhàn),。

谷歌稱，Willow可以顯著減少錯(cuò)誤,，解決了近30年來(lái)量子糾錯(cuò)的關(guān)鍵難題,。王哲輝解釋說(shuō)，谷歌使用RCS基準(zhǔn)測(cè)試來(lái)評(píng)估Willow的性能,，這是目前量子計(jì)算機(jī)上最困難的經(jīng)典基準(zhǔn)測(cè)試之一,。Willow在五分鐘內(nèi)完成了一項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)基準(zhǔn)計(jì)算，而當(dāng)前最快的超算之一Frontier完成同樣計(jì)算需要10萬(wàn)億億年,。此外,，Willow實(shí)現(xiàn)了隨著比特?cái)?shù)增加，錯(cuò)誤率反而指數(shù)級(jí)下降,，這是超導(dǎo)量子系統(tǒng)上實(shí)時(shí)糾錯(cuò)的成功案例之一,，提高了量子計(jì)算機(jī)的可靠性。

頭豹研究院報(bào)告指出,，量子計(jì)算涉及多個(gè)方面,，包括量子比特、量子門(mén),、量子算法,、量子糾錯(cuò)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(cuò)是量子計(jì)算中的重要環(huán)節(jié)。王哲輝認(rèn)為,，量子計(jì)算的潛力在于能夠在某些特定任務(wù)上超越經(jīng)典計(jì)算機(jī),，但實(shí)現(xiàn)規(guī)模化量子比特系統(tǒng)的正確運(yùn)行仍需克服許多挑戰(zhàn),。

中國(guó)在量子計(jì)算領(lǐng)域也取得了顯著進(jìn)展,。2020年，中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)的研究小組在76個(gè)光子量子計(jì)算原型機(jī)上完成了“高斯玻色采樣”計(jì)算,，速度比超級(jí)計(jì)算機(jī)快100萬(wàn)億倍,，實(shí)現(xiàn)了“量子計(jì)算優(yōu)越性”。2021年,，中國(guó)推出了可編程超導(dǎo)量子計(jì)算原型機(jī)“祖沖之二號(hào)”,。本源量子已向海外銷售中國(guó)自主量子算力，產(chǎn)品為第三代自主超導(dǎo)量子計(jì)算機(jī)“本源悟空”,。國(guó)盾量子則參與了“巢湖明月”超量融合計(jì)算中心項(xiàng)目,，并協(xié)助中電信量子集團(tuán)構(gòu)建“超算-量子計(jì)算”混合計(jì)算架構(gòu)體系。

盡管如此，王哲輝強(qiáng)調(diào),，量子計(jì)算產(chǎn)業(yè)仍處于早期階段,。預(yù)計(jì)未來(lái)3至5年內(nèi)，將實(shí)現(xiàn)數(shù)百至上千個(gè)量子比特的相干操縱,，解決量子化學(xué),、新材料設(shè)計(jì)等問(wèn)題，并實(shí)現(xiàn)可擴(kuò)展的量子糾錯(cuò),。未來(lái)10至15年內(nèi),，在量子糾錯(cuò)的基礎(chǔ)上，將實(shí)現(xiàn)具備基本功能的通用容錯(cuò)量子計(jì)算機(jī),，探索密碼分析,、大數(shù)據(jù)分析等應(yīng)用。量子計(jì)算仍需產(chǎn)學(xué)研界的長(zhǎng)期努力,。

量子計(jì)算產(chǎn)業(yè)鏈上游主要包括量子比特測(cè)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(jī)制造與軟件開(kāi)發(fā),；下游為運(yùn)營(yíng)和應(yīng)用環(huán)節(jié)，如云平臺(tái)及行業(yè)應(yīng)用,。稀釋制冷機(jī)是構(gòu)建超導(dǎo)量子計(jì)算機(jī)的關(guān)鍵設(shè)備,，近年來(lái)國(guó)內(nèi)科研機(jī)構(gòu)和企業(yè)在這一領(lǐng)域取得了顯著進(jìn)展。國(guó)盾量子主要攻關(guān)超導(dǎo)量子計(jì)算機(jī)的核心器件,，提供量子計(jì)算云平臺(tái)等相關(guān)服務(wù)。本源量子則聲稱是中國(guó)交付超導(dǎo)量子計(jì)算機(jī)整機(jī)數(shù)量最多的公司,，擁有國(guó)內(nèi)唯一一條自主超導(dǎo)量子計(jì)算機(jī)制造鏈,。