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量子計算加速發(fā)展距離實際應(yīng)用還有多遠(yuǎn),?

新華社記者 張泉 戴威 孫晶
       量子計算正加速發(fā)展,!12月上旬,谷歌公司推出其最新量子芯片Willow,。幾天之后,,我國科研團(tuán)隊在預(yù)印本網(wǎng)站arXiv發(fā)布了“祖沖之三號”的相關(guān)成果。
       新成果競相涌現(xiàn),,量子計算引發(fā)高度關(guān)注,。圍繞相關(guān)熱點話題,記者采訪了業(yè)內(nèi)人士,。
量子計算為什么可以實現(xiàn)高速運(yùn)算,?
       據(jù)介紹,量子計算芯片是量子計算機(jī)的核心處理器,,其作用類似于經(jīng)典計算機(jī)的CPU,。量子計算的基本計算單元為量子比特,它與經(jīng)典計算機(jī)中的比特具有相同的功能,,即存儲與處理數(shù)據(jù),。
       “量子比特遵循量子力學(xué)原理,。不同于經(jīng)典比特只能處于0或1的狀態(tài),量子比特可以同時處于0和1的疊加態(tài),。此外,,量子比特還具有相干性和糾纏性�,!笨拼髧芰孔蛹夹g(shù)股份有限公司量子計算負(fù)責(zé)人王哲輝說,,這些特性使得量子計算芯片從原理上不同于經(jīng)典計算系統(tǒng),在處理特定問題時,,計算速度可實現(xiàn)指數(shù)級提升。
       據(jù)介紹,,目前量子計算比較主流的技術(shù)路線包括超導(dǎo),、光量子、離子阱,、中性原子和硅半導(dǎo)體等,。其中,目前發(fā)展較為成熟的是超導(dǎo)量子計算,,主要優(yōu)勢是與現(xiàn)有半導(dǎo)體工業(yè)技術(shù)高度兼容,,可設(shè)計性高,易于耦合,,量子門操作速度快,。Willow、“祖沖之三號”都屬于此類,。
我國量子計算研究水平如何,?
       “我國在量子計算研究方面整體處于國際第一梯隊,中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)等多個單位的科研團(tuán)隊均在量子計算領(lǐng)域有所布局,�,!蓖跽茌x說。
       據(jù)介紹,,2019年和2020年,,美國和中國相繼推出量子計算原型機(jī)“懸鈴木”和“九章”,實現(xiàn)了“量子優(yōu)越性”,,其中“九章”使用的是光量子技術(shù)路線,。2021年,“祖沖之二號”研制成功,,使我國率先成為在兩條技術(shù)路線上實現(xiàn)“量子優(yōu)越性”的國家,。
        “‘祖沖之三號’和Willow,兩者各項性能指標(biāo)達(dá)到同一量級,,‘祖沖之三號’實現(xiàn)了目前超導(dǎo)量子計算的最強(qiáng)優(yōu)越性,,Willow在糾錯上獲得了重大進(jìn)展,。”王哲輝說,,新成果接連發(fā)布,,充分體現(xiàn)了在量子計算領(lǐng)域,大家你追我趕,,共同向前推進(jìn),。
量子計算機(jī)距離實際應(yīng)用還有多遠(yuǎn)?
       業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為,,目前,,量子計算依舊處于早期發(fā)展和產(chǎn)業(yè)化初期階段,距離商業(yè)化應(yīng)用還有很長的路要走,,需要產(chǎn)學(xué)研各界長期共同努力,。
       據(jù)介紹,量子計算發(fā)展大致可分為三步:第一步是實現(xiàn)“量子計算優(yōu)越性”,,第二步是研制專用量子模擬機(jī),,第三步是在量子糾錯的輔助下研制可編程通用量子計算機(jī)。
       “我們剛剛進(jìn)入第二階段,,科學(xué)家們正致力于構(gòu)建專用量子模擬機(jī),,期望在未來3年到5年內(nèi)能夠解決一些具有實際應(yīng)用價值的關(guān)鍵問題�,!敝袊茖W(xué)院量子信息與量子科技創(chuàng)新研究院教授姚星燦說,。      (新華社北京12月28日電)