世界快消息！量子超级计算机来了？微软：10年！

据媒体报道，微软量子研究团队在创建可靠实用的量子计算机方面取得了第一个里程碑。微软高级量子开发副总裁Krysta Svore表示，10年内就能达到公司量子计算路线图的最后部分，也就是制造出量子超级计算机。

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无独有偶，近日，“祖冲之号”量子计算总师朱晓波在接受新华社专访时表示，大规模应用的量子计算机到来，大约需要10到15年的时间。

一位致力于量子计算机研发的专业人士告诉记者，微软的“可靠量子计算机”在保证错误率低于10的负12次方前提下每秒提供100万次可靠的量子操作（rQOPS）。这意味着，通过合适的“错误缓解”等技术，在不纠错的情况下，大概几百个量子比特即可在有现实应用的场景中实现量子优势，开启通往有用量子计算的道路。

多位接受上证报采访的业内专家表示，在量子计算的研究和产业化上，美国的进度领先全球，中国紧随其后且近年来发展逐步加快。据悉，在超导量子、半导体量子、光量子等多条技术路线上，中国均有团队在跟进研发。上述“祖冲之号”即为超导量子路线的代表，本源量子的“悟空”则走的是半导体量子技术路线。

10年内造出量子超级计算机

微软表示，它创建了一种衡量量子超级计算机性能的新指标：每秒可靠量子操作（rQOPS），该数字描述了计算机在一秒钟内可以执行多少个可靠操作。微软认为，一台机器要有资格成为量子超级计算机，其rQOPS至少需要达到100万。此类机器可以达到10亿rQOPS，从而真正实现通用。

一位致力于量子计算机研发的专业人士表示，微软此次提出的“可靠量子机”是基于拓扑量子比特，有望实现高度稳定和可靠的量子计算。这种“可靠量子机”在保证错误率低于10的负12次方前提下每秒提供100万次可靠的量子操作（rQOPS），从而能真正实际解决问题。

这意味着，通过合适的“错误缓解”等技术，在不纠错的情况下，大概几百个量子比特即可在有现实应用的场景中实现量子优势，开启通往有用量子计算的道路。当然，如果采用容错量子计算的技术路线，预期仍需要十万个量子比特才能实现体现量子优势的通用量子计算。

“制造出大规模应用的量子计算机，需要10-15年时间。”近日，“祖冲之号”量子计算总师朱晓波在接受新华社专访时表示。

在量子计算机研发上，近期国际大公司纷纷宣布了计划或新进展。

谷歌表示，五年之内，Google就会制造出来一款可用的量子计算机。这种量子计算机将在一些特定的任务测试中战胜传统的计算机，并改善人工智能。IBM则宣布，计划在今年内向商业和研究机构提供商业量子计算机；不过，需要注意的是，这些量子计算机不会带来量子优势，即性能上不会超过传统的计算机。

和谷歌一样，IBM表示，未来几年，他们可以达到“量子优势”的门槛。IBM研究副总裁Dario Gill说：“我们正在到达这个关键时刻。”

在接下来的几年中，IBM希望将这些机器能够扩展到50个量子位，远远超出现在通过互联网提供的5位量子机（免费提供）。该公司认为，在50个量子位的量级，量子计算机将比经典计算机系统能更好地处理一些特定任务。

中国在多条技术路线上结硕果

“中国必须研发出量子计算机，否则在下一代信息处理上会远远落后。”近日，“祖冲之号”量子计算总师朱晓波在接受新华社专访时如此强调量子计算机研发的重要性。

对此，一位量子力学教授告诉记者，与IBM、谷歌等公司采用超导量子路线不同，国内在量子计算机研发方面，超导量子计算平台、半导体量子计算平台、光量子计算平台等多条路径并进。

朱晓波介绍，在光量子计算领域，我们（中国）属于世界领先水平；而在超导量子计算领域，我们处于世界第一方阵。

“祖冲之号”即为超导量子路线的代表。就在5月31日，176比特“祖冲之号”量子计算云平台上线，面向全球用户开放，这刷新了我国云平台的超导量子计算机比特数纪录。

图源：新华网

朱晓波还透露，“祖冲之三号”已在调试，性能和比特数目上都有比较大的提升，比“祖冲之二号”好很多，估计在几个月或者不超过一年时间内，会有新的结果发布。

记者了解到，在光量子计算领域，中科大潘建伟团队发布了“九章”光量子计算原型机。在半导体技术路线上，本源量子打造了“悟空”量子计算机。

在6月5日于合肥举行的2023年度长三角地区主要领导座谈会上，会上宣布，上海超级计算中心与本源量子计算科技（合肥）股份有限公司合作成立长三角首个量超协同创新中心。据透露，本源量子（合肥）实验室正在为下个月发布的新型量子计算机“悟空”进行最后的调试。

半导体技术路线也是国外巨头看好的技术路径之一。近日，英特尔（intel）就发布了一种在主流CMOS工艺技术上构建的具有12个量子比特的量子芯片——Tunnel Falls。

指数级的加速效应

朱晓波介绍，在某些问题上，相较于传统计算机，量子计算机确实具有指数级的加速效应。

诱人的强大算力下，国际大公司正纷纷抢“鲜”尝试。在接受机构调研时，国盾量子介绍，空客、大众汽车、葛兰素史克、高盛、摩根大通、埃克森美孚、陶氏化学等知名企业也都在各自领域内开展了量子计算应用探索，发掘行业应用场景与特定算法等。

国盾量子介绍，2020年开始，国盾量子开始提供操控量子比特的电子学设备等量子计算仪器设备，正式布局量子计算相关业务。目前，公司募投项目“量子计算原型机及云平台研发项目”已结项，正对研制的两台高性能超导量子计算原型样机进行调试，开发量子计算云平台，后续也会对外提供相关云服务。未来2至3年，公司会以量子计算、量子通信完善产品布局。

一些理论家认为，量子计算机可能破解现在用于保护世界的私人数据的加密方法。研究人员认为，量子计算机不仅可以加速机器学习的进程，而且可以促进新药的开发，简化金融市场，甚至解决交通问题等。

任正非就曾经表示，现在超级计算机几十万年破译不了的密钥，量子计算机几秒钟就破译了。（因此）虚拟货币在量子计算机面前一文不值。

来源：上海证券报

审读：孙世建

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