據媒體報道，微軟量子研究團隊在創建可靠實用的量子計算機方面取得了第一個里程碑。微軟高級量子開發副總裁Krysta Svore表示，10年內就能達到公司量子計算路線圖的最后部分，也就是制造出量子超級計算機。

無獨有偶，近日，“祖沖之號”量子計算總師朱曉波在接受新華社專訪時表示，大規模應用的量子計算機到來，大約需要10到15年的時間。

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一位致力于量子計算機研發的專業人士告訴記者，微軟的“可靠量子計算機”在保證錯誤率低于10的負12次方前提下每秒提供100萬次可靠的量子操作（rQOPS）。這意味著，通過合適的“錯誤緩解”等技術，在不糾錯的情況下，大概幾百個量子比特即可在有現實應用的場景中實現量子優勢，開啟通往有用量子計算的道路。

多位接受上證報采訪的業內專家表示，在量子計算的研究和產業化上，美國的進度領先全球，中國緊隨其后且近年來發展逐步加快。據悉，在超導量子、半導體量子、光量子等多條技術路線上，中國均有團隊在跟進研發。上述“祖沖之號”即為超導量子路線的代表，本源量子的“悟空”則走的是半導體量子技術路線。

10年內造出量子超級計算機

微軟表示，它創建了一種衡量量子超級計算機性能的新指標：每秒可靠量子操作（rQOPS），該數字描述了計算機在一秒鐘內可以執行多少個可靠操作。微軟認為，一臺機器要有資格成為量子超級計算機，其rQOPS至少需要達到100萬。此類機器可以達到10億rQOPS，從而真正實現通用。

一位致力于量子計算機研發的專業人士表示，微軟此次提出的“可靠量子機”是基于拓撲量子比特，有望實現高度穩定和可靠的量子計算。這種“可靠量子機”在保證錯誤率低于10的負12次方前提下每秒提供100萬次可靠的量子操作（rQOPS），從而能真正實際解決問題。

這意味著，通過合適的“錯誤緩解”等技術，在不糾錯的情況下，大概幾百個量子比特即可在有現實應用的場景中實現量子優勢，開啟通往有用量子計算的道路。當然，如果采用容錯量子計算的技術路線，預期仍需要十萬個量子比特才能實現體現量子優勢的通用量子計算。

“制造出大規模應用的量子計算機，需要10-15年時間。”近日，“祖沖之號”量子計算總師朱曉波在接受新華社專訪時表示。

在量子計算機研發上，近期國際大公司紛紛宣布了計劃或新進展。

谷歌表示，五年之內，Google就會制造出來一款可用的量子計算機。這種量子計算機將在一些特定的任務測試中戰勝傳統的計算機，并改善人工智能。IBM則宣布，計劃在今年內向商業和研究機構提供商業量子計算機；不過，需要注意的是，這些量子計算機不會帶來量子優勢，即性能上不會超過傳統的計算機。

和谷歌一樣，IBM表示，未來幾年，他們可以達到“量子優勢”的門檻。IBM研究副總裁Dario Gill說：“我們正在到達這個關鍵時刻。”

在接下來的幾年中，IBM希望將這些機器能夠擴展到50個量子位，遠遠超出現在通過互聯網提供的5位量子機（免費提供）。該公司認為，在50個量子位的量級，量子計算機將比經典計算機系統能更好地處理一些特定任務。

中國在多條技術路線上結碩果

“中國必須研發出量子計算機，否則在下一代信息處理上會遠遠落后。”近日，“祖沖之號”量子計算總師朱曉波在接受新華社專訪時如此強調量子計算機研發的重要性。

對此，一位量子力學教授告訴記者，與IBM、谷歌等公司采用超導量子路線不同，國內在量子計算機研發方面，超導量子計算平臺、半導體量子計算平臺、光量子計算平臺等多條路徑并進。

朱曉波介紹，在光量子計算領域，我們（中國）屬于世界領先水平；而在超導量子計算領域，我們處于世界第一方陣。

“祖沖之號”即為超導量子路線的代表。就在5月31日，176比特“祖沖之號”量子計算云平臺上線，面向全球用戶開放，這刷新了我國云平臺的超導量子計算機比特數紀錄。

朱曉波還透露，“祖沖之三號”已在調試，性能和比特數目上都有比較大的提升，比“祖沖之二號”好很多，估計在幾個月或者不超過一年時間內，會有新的結果發布。

記者了解到，在光量子計算領域，中科大潘建偉團隊發布了“九章”光量子計算原型機。在半導體技術路線上，本源量子打造了“悟空”量子計算機。

在6月5日于合肥舉行的2023年度長三角地區主要領導座談會上，會上宣布，上海超級計算中心與本源量子計算科技（合肥）股份有限公司合作成立長三角首個量超協同創新中心。據透露，本源量子（合肥）實驗室正在為下個月發布的新型量子計算機“悟空”進行最后的調試。

半導體技術路線也是國外巨頭看好的技術路徑之一。近日，英特爾（intel）就發布了一種在主流CMOS工藝技術上構建的具有12個量子比特的量子芯片——Tunnel Falls。

指數級的加速效應

朱曉波介紹，在某些問題上，相較于傳統計算機，量子計算機確實具有指數級的加速效應。

誘人的強大算力下，國際大公司正紛紛搶“鮮”嘗試。在接受機構調研時，國盾量子介紹，空客、大眾汽車、葛蘭素史克、高盛、摩根大通、埃克森美孚、陶氏化學等知名企業也都在各自領域內開展了量子計算應用探索，發掘行業應用場景與特定算法等。

國盾量子介紹，2020年開始，國盾量子開始提供操控量子比特的電子學設備等量子計算儀器設備，正式布局量子計算相關業務。目前，公司募投項目“量子計算原型機及云平臺研發項目”已結項，正對研制的兩臺高性能超導量子計算原型樣機進行調試，開發量子計算云平臺，后續也會對外提供相關云服務。未來2至3年，公司會以量子計算、量子通信完善產品布局。

一些理論家認為，量子計算機可能破解現在用于保護世界的私人數據的加密方法。研究人員認為，量子計算機不僅可以加速機器學習的進程，而且可以促進新藥的開發，簡化金融市場，甚至解決交通問題等。

任正非就曾經表示，現在超級計算機幾十萬年破譯不了的密鑰，量子計算機幾秒鐘就破譯了。（因此）虛擬貨幣在量子計算機面前一文不值。

（文章來源：上海證券報）