量子計算平臺是未來各國競爭的關鍵技術領域。5月31日，科大國盾量子發(fā)布新一代量子計算云平臺，接入“祖沖之號”176比特超導量子計算機。這不僅刷新了我國云平臺的超導量子計算機比特數(shù)記錄，也是超導量子路線上具有實現(xiàn)量子優(yōu)越性潛力且對外開放的量子計算云平臺，將進一步推動量子計算軟硬件發(fā)展及生態(tài)建設。

量子計算邁向應用的重要一步

據(jù)記者了解，此次接入云平臺的量子計算機可操縱的量子比特數(shù)達到176比特，在其他涉及量子計算機性能的連通性、保真度、相干時間等關鍵指標上也處于領先水平。

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中國科學技術大學教授、“祖沖之號”量子計算總師朱曉波向第一財經(jīng)記者介紹稱，量子計算云平臺旨在通過云技術連接用戶與量子計算設備，支持用戶遠程進行量子計算實驗和開發(fā)等。

由于量子計算機研發(fā)門檻極高、運行環(huán)境嚴苛、輔助設備復雜等，目前全球接入量子計算真機的云平臺仍然很少，也缺少能實現(xiàn)量子優(yōu)越性的高性能量子計算機。“祖沖之號”量子計算機是目前全球僅有的兩臺完成了“量子計算優(yōu)越性”里程碑實驗的超導量子計算機中的一臺，另一臺為谷歌的“懸鈴木”。

為了將“祖沖之號”高性能的量子計算機真機開放給社會，多方合作、產(chǎn)學研協(xié)同的新一代量子計算云平臺項目因此誕生。其中，量子創(chuàng)新研究院提供了“祖沖之號”同款量子計算芯片，國盾量子提供了測控設備等硬件設施，承擔了整機和云平臺系統(tǒng)的搭建及運維工作，與中電科十六所、中科弧光量子等合作研制開發(fā)了關鍵核心器件、國產(chǎn)量子程序編譯語言和軟件，共同建設了新的176比特超導量子計算機并上線云平臺。

“祖沖之號”量子計算常務副總指揮、國盾量子董事長彭承志告訴第一財經(jīng)記者：“量子計算云平臺是量子計算走向大規(guī)模應用重要的第一步。高性能量子計算機和開放云平臺將促進中國量子計算自主可控產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展，有助于量子技術和產(chǎn)業(yè)生態(tài)的健康發(fā)展。”

超導量子計算具備較好的工藝可擴展性，因此也被廣泛認為是最有可能率先實現(xiàn)通用量子計算的方案之一。在原理上，量子計算機具備超快的并行計算能力，未來有望通過特定算法，提供高于傳統(tǒng)計算機指數(shù)級別的加速能力，用于天氣預報、材料設計、密碼破譯、大數(shù)據(jù)優(yōu)化、藥物分析等領域。

量子計算與超算結(jié)合成為趨勢

量子計算和經(jīng)典計算的競爭是一個長期的動態(tài)過程。量子計算機與經(jīng)典計算機的顯著差異在于，傳統(tǒng)的計算機存儲數(shù)據(jù)的方式是0或者1，這就好比一個開關，只有“開”和“關”兩種狀態(tài)；而量子計算機存儲數(shù)據(jù)方式是依賴量子比特，可以是介于0和1之間的任何狀態(tài)，這令其速度更快。

量子計算現(xiàn)階段正處于從原型機到專用機的攻堅時期，量子計算的性能尚未超越經(jīng)典計算。為此，全球都在探索實現(xiàn)通用量子計算的切實可行的路徑。其中，對于量子云平臺而言，行業(yè)的一個潮流趨勢是發(fā)展超算與量子計算相結(jié)合的路徑。

英偉達在上個月德國漢堡舉行的國際超算大會（ISC）上宣布，計劃與德國于利希研究中心（FZJ）的于利希超算中心（JSC）聯(lián)合建立一座新的實驗室，未來將面向量子與經(jīng)典計算的融合，并將基于英偉達的量子計算平臺開發(fā)一臺經(jīng)典量子超級計算機。

于利希超算中心量子信息處理部主管Kristel Michielsen表示：“混合量子與經(jīng)典計算系統(tǒng)的融合正在使量子計算更接近現(xiàn)實，并能解決單靠經(jīng)典計算無法解決的復雜問題。”

“這也就是我們通常所說的‘超量’組合，但現(xiàn)在我們的量子云平臺還沒有提供算力，未來是否可以通過云平臺算力來實現(xiàn)一種商業(yè)模式，也是我們正在探討的。”彭承志對第一財經(jīng)記者表示。

他進一步解釋稱，量子云計算平臺實際上也可以看作是一個數(shù)據(jù)中心，具有超級計算的能力。“我們是希望把經(jīng)典計算比較困難的問題，例如計算能耗較高的問題，轉(zhuǎn)到量計算上，只要量子計算的成本超過了經(jīng)典計算，那么就可以產(chǎn)生出它的商業(yè)價值。”彭承志說道，“只要量子計算平臺在某一些問題上能夠提供更經(jīng)濟或者是更有效的解決方案，那么就可以在超算的大平臺上建立企業(yè)的算力供給，這可能是會較量子計算機更早實現(xiàn)商業(yè)化的一種模式。”

彭承志表示，圍繞“超量”組合的模式，國盾量子已經(jīng)在與一些基礎研究領域的用戶及合作伙伴接觸，希望把云平臺開放給他們，做出更多有價值的研究。

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