26日,在2021中國(安徽)科技創新成果轉化洽談會舉辦的“聚焦量子信息產業化”技術沙龍上,中國科學院院士、量子信息與技術研究所所長潘建偉發表講話。中科院量子技術創新中心,揭示了這種量子計算的最新進展。
他表示,現階段網校哪個好,量子計算和量子信息技術已進入深入發展和快速突破階段。 在量子計算實驗研究方面,中美兩國互相追逐,發展均處于世界領先地位。
此前,中國科學技術大學上海研究院(以下簡稱“中科大”)教授、潘建偉團隊超導量子計算負責人朱曉波公開表示,谷歌53量子位超導量子系統保真度高達99.4%,代表了當前國際超導量子計算的最先進水平。 中國科學技術大學團隊即將實現的60位量子計算機正是這一成果的標桿,將使處理器解決同樣問題的難度提高三倍。
潘建偉結合中國科學技術大學的最新研究進展表示,在不久的將來,中國可以實現60個超導量子比特的高精度相干操控,實現“量子計算優勢”。
去年12月,潘建偉等人搭建了76光子量子計算原型機“九章”,處理高斯玻色采樣問題的速度比超級計算機“富岳”快100萬億倍。 這一突破使中國成為世界第二大經濟體。 實現“量子優勢”的國家。
“量子計算優越性”也稱為“量子霸權”( )。 這個術語最早是由美國理論物理學家約翰·普雷斯基爾(John)提出的。 2012年,他在《量子()》雜志上將“量子霸權”定義為:量子計算機可以做經典計算機做不到的事情,無論這些任務是否有意義。
潘建偉表示,由于量子計算的計算能力隨著被操縱的量子比特數量呈指數級增長,其計算速度也有望比經典計算機快幾個數量級。 量子計算正在成為全球量子信息技術的焦點。 例如,使用十億次經典超級計算機求解一個包含數十億個變量的方程組需要 100 年,而使用萬億次量子計算機只需要 0.01 秒。
“我們希望通過10到15年的努力,量子計算能夠解決一些超出超級計算機能力但具有巨大應用價值的問題?!?他表示,在經典密碼破譯、天氣預報、金融分析、藥物設計等方面,量子計算在軍事或民用領域都具有極高的價值和應用前景。
同時,潘建偉也看好量子計算在人工智能領域的潛力。
他指出,大數據時代,全球數據量呈指數級增長,但人類擁有的計算能力卻相當有限。 目前全球總算力無法在一年內完成290條數據的窮舉檢索。 隨著摩爾定律逐漸接近極限,傳統的算力發展模式也將受到嚴重限制。
“具體來說,按照傳統模式中科大重磅成果:“秒”或被重新定義,提高算力有兩種途徑:一是加強芯片集成度,二是增加計算機能耗。” 他表示,目前,隨著芯片集成度越來越高,晶體管的電路原理可能不再適用; 此外,經典超級計算機帶來的巨大能耗問題也不容忽視。 例如,使用 下圍棋所需的電力消耗大致相當于燃燒 10 噸煤炭。 如何尋找計算能力強、功耗低的模型成為現階段全球信息技術發展的重大問題,而量子計算提供了解決方案。
在潘建偉看來,實現“量子優勢”意味著中國進入了量子計算發展的第一階段。 未來,中國仍將邁向兩個更高的發展階段。 第二階段,中國需要建立一個專用的量子模擬器,可以操縱數百個量子比特,以解決經典計算機無法處理的復雜物理系統中的常規問題,例如高溫超導機制; 第三階段,中國需要建造可編程通用量子計算機。
此外,他還認為,中國在量子計算領域的實驗研究優勢轉化為實用技術還有很長的路要走。 目前,我們距離實現量子計算真正的產業化還很遙遠。
他建議,國內量子信息技術的發展迫切需要高效協同創新,充分發揮量子光學、原子分子物理等科研院所的交叉學科優勢,匯聚各方優勢。國家通過量子創新研究院等科研機構。
合肥本源量子副總裁趙永杰認同潘建偉的觀點,“量子計算還需要很長時間的積累,才能大規模商業化”。
他進一步指出,量子計算未來的商業問題不會體現在技術難度上,而是體現在產業化上。 目前,中國工業化整體水平仍落后于歐美國家。 在全球“量子霸權”競爭日趨激烈的情況下,等國內量子計算相關技術發展起來再考慮產業化就來不及了。 相反,如果在發展相關技術的同時提高工業化水平,工業化的發展反過來會帶動相關技術的成熟。
對于量子計算的產業化,趙永杰也認為,這不僅意味著制造量子計算機,還意味著用好量子計算機。 在此背景下,有兩大細分領域值得業界持續關注:一是量子計算機系統整體研發中科大重磅成果:“秒”或被重新定義,如芯片、基礎控制硬件、相關技術編譯開發軟件等;二是量子計算機系統整體研發。 另一個是量子計算應用開發的發展。