7月26日,中国科学技术大学教授、合肥本源量子计算科技有限责任公司(以下简称“本源量子”)创始人郭国平在线做客“武汉光电论坛”,为广大科研工作者、量子计算爱好者分享了最前沿的量子计算业界动态。
量子计算机发展的三个阶段
目前,学界与业界已实现了第一阶段目标,即建造量子计算原型机、量子退火机,实现量子霸权并提供给特定用户使用。预计在未来十年将进入第二阶段,科学家们将针对人类面对的特定问题,例如解决大规模数据优化处理和特定计算困难问题(NP),研究专用的量子计算机。第三阶段进入制造通用量子计算机阶段,实现广泛的商业化应用场景。乐观估计,该目标有望在未来三十年内实现。
国内外团队的最新进展
量子计算有多种物理实现体系,目前还未实现技术路线收敛。半导体量子点技术可与传统的半导体CMOS工艺兼容,从集成扩展与芯片制造角度来说,有望实现大规模集成的量子芯片。Intel、台积电、鸿海科技与法国Leti都将其作为主要研发方向。
从国外来看:2014年,澳大利亚新南威尔士大学团队实现了99.6%保真度的单量子比特操作;东京大学团队在2018年实现了99.9%保真度的单量子比特操作。2018至2019年,普林斯顿大学、代尔夫特理工大学、新南威尔士大学团队实现了两比特逻辑门操作。2020年,国外团队实现了两个量子比特的长程耦合。新南威尔士大学与代尔夫特理工大学将半导体量子点芯片的工作温度大幅提升到了1.5k,同时保证单比特与两比特的保真度仍在90%以上。
从国内来看:本源量子依托中科院量子信息重点实验室,在半导体量子点技术上处于国内领先、国际一流水平;已实现了高迁移率、低缺陷密度硅基量子芯片材料设计、生长与制备,以及8inch产线工艺用于多种硅基量子点制备。2020年,本源量子团队在国际上首次发现了硅基自旋量子比特弛豫的强各向异性,实现硅基自旋量子比特寿命的高效调控,有利于进一步扩展硅基自旋量子比特。在超导体系方面,谷歌、IBM等国际顶尖团队已进入NISQ(含噪声中型量子计算机)时代。本源量子紧追国际巨头,目前正在研制24位超导量子芯片。
量子计算的未来展望
随着谷歌、IBM推出50量子比特以上的中型量子计算机,美国已进入NISQ(含噪声中型量子计算机)时代。IBM与微软分别成立了IBM Q Network与Quantum Netwoek产业联盟,与各行业企业建立合作关系,探索量子计算在某些特定领域——如人工智能、金融工程、智慧交通、生物医药、航天航空领域——的现实应用。
2018年7月,本源量子牵头成立了国内首个量子计算产业联盟——本源量子OQIA,旨在加速量子计算技术开发,探索量子计算应用落地,培养量子计算生态圈,推动量子计算技术惠及国人。2020年6月,本源量子与联盟企业瀚海博兴联合攻关,研发出全新的新冠病毒检测试剂;7月,本源量子推出能够预测病毒传播节点的量子排序应用。
本源量子预计在今年底搭建完成国内首台量子计算机原型机,并向用户提供自主可控的基于真实量子芯片的量子计算云服务,填补国内在该领域的空白。
视频地址:https://
v.qq.com/x/page/s3123cmzskl.html