本源量子五年內(nèi)將突破1000量子比特 向?qū)Ｓ昧孔佑嬎銠C邁進

2017年9月11日，作為國內(nèi)量子計算的領(lǐng)軍企業(yè)，本源量子迎來了其四歲生日。

本源量子團隊技術(shù)起源于中科院量子信息重點實驗室，是國內(nèi)首家將量子計算正式推向商用領(lǐng)域的量子計算企業(yè)，目前公司專利申請總量近500件，位列全國第一，全球第七。

四年間，本源量子堅持全棧式自主研發(fā)，開創(chuàng)了量子計算的諸多“第一”：從2018年，本源量子發(fā)布了自主研發(fā)的國內(nèi)第一臺量子計算測控一體機;2020年9月，本源量子上線了基于自主研發(fā)的超導量子計算機本源悟源的量子計算云平臺，面向全球用戶提供真實的量子計算云服務(wù);2021年2月，本源量子發(fā)布了全國第一款量子計算機操作系統(tǒng)——本源司南……

四歲生日之際，本源量子正式發(fā)布未來五年量子計算技術(shù)規(guī)劃路線圖。路線圖顯示，到2025年，本源量子將突破1000位量子比特，達到1024位量子比特，并將運用量子計算嘗試在不同行業(yè)領(lǐng)域解決對應(yīng)的問題，研制出行業(yè)領(lǐng)域的專用量子計算機。

五年內(nèi)將突破1000量子比特

去年9月12日，本源量子發(fā)布了自己的超導量子計算云平臺。該云平臺是基于本源量子自主研發(fā)的超導量子計算機本源悟源，它搭載了本源自主研發(fā)的6比特量子芯片。而剛剛過去三天，2020年9月15日，IBM就公布了量子計算機未來幾年的路線圖，稱預(yù)計2023年，會實現(xiàn)1121比特的量子系統(tǒng)Condor，并表示在未來十年，能夠?qū)崿F(xiàn)容錯量子計算機。這無疑給了中國量子計算重重的警醒。

今年9月11日，本源量子在其成立四周年之際，公布了公司未來在量子計算方向上五年的技術(shù)路線圖。從這張路線圖可以清晰地看出，預(yù)計2021年底推出64比特超導量子芯片，新的設(shè)計布局增加了芯片的可拓展性，2022年初嘗試突破144比特。到2025年，將實現(xiàn)1024量子比特。

本源量子總經(jīng)理張輝博士告訴科技日報記者，本源量子超導量子芯片技術(shù)預(yù)計分為三個階段，第一階段在2022年前研制超導量子計算機原型機，主要在芯片保真度，可拓展性等性能上嘗試為后續(xù)專用量子計算機的的發(fā)展打好基礎(chǔ)，并驗證基礎(chǔ)量子算法以及證明量子優(yōu)勢;第二階段在2025年突破到1000量子比特，可以嘗試解決在各行業(yè)領(lǐng)域的特殊問題，研制行業(yè)領(lǐng)域?qū)Ｓ脵C，賦能各領(lǐng)域發(fā)展;第三階段在芯片比特數(shù)拓展到一定級別時，使用多核并行處理，本源自主研發(fā)的量子計算機操作系統(tǒng)可以實現(xiàn)量子資源的充分調(diào)度，有望實現(xiàn)通用型量子計算機。

向?qū)Ｓ昧孔佑嬎銠C邁進

在此次本源量子的規(guī)劃路線圖中提到，第二階段，也就是在2025年將突破到1024量子比特，這樣就意味著專用量子計算機的形成，也將實際運用到一些行業(yè)領(lǐng)域中。

說到行業(yè)的落地應(yīng)用，就必須從這個小小的芯片位數(shù)談起。當量子芯片位數(shù)達到50+的時候，對于量子計算來說，就已經(jīng)是一個飛躍式的發(fā)展了。

張輝表示，本源量子自主研發(fā)的量子計算機，目前正在朝著新階段邁進，即從量子計算機原型機到NISQ量子計算機(NoisyIntermediate-ScaleQuantum含噪聲中等規(guī)模量子計算機)。那么，什么是含噪聲中等規(guī)模量子計算機呢?它就是當量子比特數(shù)達到50~100時，量子計算機就有可能進行有價值的量子計算了。并且有希望解決某些經(jīng)典計算機難以解決的量子化學和材料科學等研究中的重要問題。NISQ時代還有望開發(fā)更多的啟發(fā)式算法，與經(jīng)典計算配合探索更多的場景應(yīng)用。其實，從50+開始，一直到本源量子發(fā)布的1024量子比特，也仍然在NISQ的范圍內(nèi)。

需要注意的是，1000+量子比特的量子計算機是面向通用量子計算機拓展的關(guān)鍵節(jié)點，對于未來量子計算機的技術(shù)路線走向也奠定了堅實的基礎(chǔ)。“一旦超導物理體系的量子計算機達到1000+量子比特，對于其他的技術(shù)路徑來說，可能就是毀滅性的打擊了。”張輝說，不過對于通用量子計算機而言，可能還需要達到百萬比特。“目前來看，實現(xiàn)通用量子計算機要攻克的一個最大的難題就是解決糾錯和容錯的問題。糾錯和容錯的問題如果解決不了，那有可能很長一段時間都實現(xiàn)不了通用量子計算機。但是對專用量子計算機沒有影響。但是要是像現(xiàn)在我們正在使用的經(jīng)典計算機，都是有糾錯和容錯。一旦突破，通用量子計算機便指日可待。”張輝表示。

賦能更多行業(yè)應(yīng)用落地

對于量子計算機來說，最終還是要走向人們的生產(chǎn)生活中。

本源量子成立中國第一家量子計算產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟。根據(jù)不同行業(yè)的應(yīng)用落地，本源量子計算產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟分別建立了量子計算上下游生產(chǎn)制造聯(lián)盟、量子計算應(yīng)用生態(tài)聯(lián)盟和量子計算科普教育聯(lián)盟。其中量子計算應(yīng)用生態(tài)聯(lián)盟根據(jù)應(yīng)用場景又分為量子計算生物化學行業(yè)應(yīng)用生態(tài)聯(lián)盟、量子計算金融行業(yè)應(yīng)用生態(tài)聯(lián)盟和量子計算人工智能行業(yè)應(yīng)用生態(tài)聯(lián)盟。在此基礎(chǔ)上，本源量子牽頭發(fā)起建立我國首批量子計算行業(yè)應(yīng)用聯(lián)盟，量子金融行業(yè)應(yīng)用生態(tài)聯(lián)盟和量子計算生物化學行業(yè)應(yīng)用生態(tài)聯(lián)盟。

如今，全世界沒有人能夠告訴你，量子計算的哪一條技術(shù)路線能夠成功，哪一個行業(yè)會率先實現(xiàn)突破，哪一天你的生活會再次發(fā)生顛覆性的變革。張輝表示，“但已經(jīng)很明顯的是，量子計算具備改變整個經(jīng)濟和社會的潛力和能力。而當本源量子的研發(fā)突破1000量子比特的時候，以上這些行業(yè)也將發(fā)生巨大的變化。本源量子能做的，就是牢牢守住這條賽道，讓中國在量子計算領(lǐng)域不受制于人。”(張夢怡 科技日報記者 吳長鋒)

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