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中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)

量子微納衛(wèi)星“濟(jì)南一號(hào)”星地量子密鑰分發(fā)實(shí)驗(yàn)示意圖

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量子計(jì)算：后摩爾時(shí)代計(jì)算能力提升的解決方案

量子計(jì)算是基于量子力學(xué)的全新計(jì)算模式，具有原理上遠(yuǎn)超經(jīng)典計(jì)算的強(qiáng)大并行計(jì)算能力,。與經(jīng)典計(jì)算機(jī)使用0或者1的比特來(lái)存儲(chǔ)信息不同,，量子計(jì)算以量子比特作為信息編碼和存儲(chǔ)的基本單元,，計(jì)算能力隨量子比特?cái)?shù)目增加呈指數(shù)增長(zhǎng)。

彭承志告訴記者,，目前國(guó)際學(xué)界主流觀點(diǎn)認(rèn)為，量子計(jì)算發(fā)展需經(jīng)歷“三步走”：第一步是實(shí)現(xiàn)量子計(jì)算優(yōu)越性,，即針對(duì)特定問(wèn)題的計(jì)算能力超越經(jīng)典超級(jí)計(jì)算機(jī),；第二步是研制可操縱數(shù)百個(gè)量子比特的量子模擬機(jī)，解決一些超級(jí)計(jì)算機(jī)無(wú)法勝任,、具有重大實(shí)用價(jià)值的問(wèn)題,；第三步是大幅提高量子比特的操縱精度、集成數(shù)量和容錯(cuò)能力,，研制可編程的通用量子計(jì)算機(jī),。

量子計(jì)算優(yōu)越性像個(gè)門(mén)檻，驗(yàn)證了量子計(jì)算機(jī)超越傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)的可行性,，是量子計(jì)算具備應(yīng)用價(jià)值的前提條件,，也是一個(gè)國(guó)家量子計(jì)算研究實(shí)力的體現(xiàn)。中國(guó)是目前世界上唯一在超導(dǎo)量子和光量子兩種物理體系上都實(shí)現(xiàn)“量子計(jì)算優(yōu)越性”的國(guó)家,。2025年3月,，中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)團(tuán)隊(duì)成功構(gòu)建105比特超導(dǎo)量子計(jì)算機(jī)“祖沖之三號(hào)”，處理“量子隨機(jī)線路采樣”問(wèn)題的速度比目前國(guó)際最快的超級(jí)計(jì)算機(jī)快千萬(wàn)億倍,，再次打破超導(dǎo)體系量子計(jì)算優(yōu)越性世界紀(jì)錄,。

“祖沖之三號(hào)”超導(dǎo)量子計(jì)算芯片示意圖

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彭承志表示,，量子計(jì)算未來(lái)可為密碼分析,、人工智能、氣象預(yù)報(bào),、資源勘探,、藥物設(shè)計(jì)等所需的大規(guī)模計(jì)算難題提供解決方案，其中量子計(jì)算云平臺(tái)是量子計(jì)算走向應(yīng)用的重要一步,。記者了解到,，美國(guó)IBM、Google,、Amazon等科技巨頭從2016年開(kāi)始布局量子計(jì)算云平臺(tái),，其主導(dǎo)的量子計(jì)算云平臺(tái)均拒絕中國(guó)科研人員訪問(wèn)使用。中國(guó)電信“天衍”量子計(jì)算云平臺(tái)積極打破這種技術(shù)封鎖,，上線后接入由一臺(tái)24比特,、兩臺(tái)176比特和一臺(tái)504比特量子計(jì)算機(jī)組成的國(guó)內(nèi)最大規(guī)模的量子計(jì)算集群，作為具備“量子優(yōu)越性”能力的超量融合云平臺(tái),，填補(bǔ)我國(guó)融合量子云服務(wù)空白,。目前“天衍”量子計(jì)算云平臺(tái)面向全球開(kāi)放,，訪問(wèn)量已突破2100萬(wàn)，涵蓋海內(nèi)外50多個(gè)國(guó)家的用戶(hù),，提交的實(shí)驗(yàn)任務(wù)數(shù)超過(guò)140萬(wàn)次,。

天衍-504