量子计算机|又一国产量子计算机将问世,被称国产之光!和国外的差距有多少?( 三 )


量子计算机的发展据了解 , 量子计算包括超导、光量子、离子阱、半导体、拓扑等多条技术路线 , 这些路线究竟哪一条更好 , 则没有确定的答案 , 因为量子计算的发展仍然处于“摸着石头过河”的阶段 , 上述路线各有优劣 , 但有一点可以肯定 , 量子计算机的发展将主要经历三个阶段:

中国科学院院士潘建伟和量子计算机合影
1、研制50个到100个量子比特的专用量子计算机 , 实现“量子优越性”里程碑式的突破 。 所谓“量子优越性” , 是指单就某个具体问题而言 , 新生的量子计算原型机的计算能力 , 可以超过最强的经典计算机 , 这就能够证明其“优越性”可以有更多的可能 。 之前 , 国产量子计算原型机“九章”已经成功帮助我国实现了“量子优越性” , 我国现在是继美国之后 , 全球第二个实现“量子优越性”的国家 。
2、研制可操纵数百个量子比特的量子模拟机 , 解决一些超级计算机无法胜任、具有重大实用价值的问题 。
3、大幅提高量子比特的操纵精度、集成数量和容错能力 , 研制可编程的通用量子计算机 。

本源超导24比特量子芯片
目前 , 世界上所有的量子计算机研究都还处于第一阶段 , 包括这次本源量子即将推出的“悟空”计算机 , 虽然其“悟空”芯片理论上会高于64比特位数 , 但离第二阶段可操纵数百个量子比特的目标 , 仍然有相当长一段距离 。
我国量子计算机在世界上的地位如何?先说结论:量子科技主要分为量子计算、量子通信、量子精密测量三大领域 , 我们现在全方位都处于世界第一梯队 。

虽然我国量子计算之前处于相对落后的地位 , 但随着“九章”“祖冲之”系列量子计算机的成功 , 我们如今在量子计算机研究领域已经正式迈入了世界第一梯队 。
但在第一梯队里也有强弱之分 , 由于我们国家的工业基础与美国等发达国家相比较为落后 , 因此与IBM、谷歌这些量子计算赛道里面最强的团队相比 , 以本源量子为代表的国内团队 , 目前仍然处于追赶国外一流水平的地位 。

“九章二号”量子计算机
因为虽然量子计算机的研究属于“新”赛道 , 但是并不是“全新”的赛道 , 其不可避免地仍然要使用一些经典计算机的硬件 , 而经典计算机从诞生之初 , 就一直被国外先进企业牢牢掌握优势 , 所以我们在硬件方面是短板 , 这也是一直以来制约国产量子计算机发展的主要因素 。
“悟空”量子计算机的新尝试之所以把“悟空”称之为国内最强量子计算机 , 是因为它是我们国家第一个可以走出实验室的量子计算机 , 本源量子这条生产“悟空”芯片的生产线 , 也是我国第一条量子芯片生产线 。

本源工作人员调试悟源计算机
与“九章”系列量子计算机采用光学技术路线不同 , “悟空”采用的是超导技术路线 , 简单理解就是用电学体系 , 这与世界上领先的IBM、谷歌、英特尔这些比较老牌的计算机公司采用的是同一技术路线 。
这是因为电学的工业基础更好 , 这条路线与经典计算机存在部分相通性 , 因而在产业化和工程化的实践中 , 电学体系相对来说更成熟一点 , 或者说推进的更快一些 。

谷歌悬铃木量子计算机
作为“悟空”的主要生产制造企业 , 在工程化的量子计算机生产制造上 , 本源量子是目前国内唯一能够向用户去交付工程化量子计算机整机的公司 。
另外 , 在最新的全球量子计算技术发明专利排行榜(TOP100)榜单上 , 本源量子高居世界第六 , 其拥有234件专利 , 是中国公司中专利数最多、排名最高的 , 因此称它为中国最强毫不为过 。