21世紀經濟報道記者 張賽男 合肥報道

狂飆的算力需求之下，量子計算“申請出戰”。

(資料圖片)

5月31日，在中科院量子信息與量子科技創新研究院（以下簡稱“量子創新研究院”）的指導、中科院軟件所和中電科十六所的技術支持下，科大國盾量子技術股份有限公司（國盾量子，688027.SH）攜手弧光量子等發布新一代量子計算云平臺，接入“祖沖之號”同款176比特超導量子計算機。

（圖為“祖沖之號”同款量子計算機，張賽男攝）

這不僅刷新了我國云平臺的超導量子計算機比特數記錄，也是國際上首個在超導量子路線上具有實現量子優越性潛力、對外開放的量子計算云平臺，將進一步推動量子計算軟硬件發展及生態建設。

量子計算，一個聽上去“不明覺厲”的領域，實際上已被多個省級行政區寫入“十四五”規劃，成為前沿科技的代表。目前，量子計算系統對某些特定問題的求解速度已經遠超經典超級計算機，以此展示出了量子計算本身的優越性。

當下各行各業的計算需求正在猛增，量子計算能否成為人工智能時代算力的終極解決辦法？

“聯網就能用”

首先需要科普一下什么是量子計算機？

這是一類遵循量子力學規律進行運算并處理量子信息的物理系統。當某個裝置處理和計算的是量子比特信息，就可被稱為量子計算機。利用量子比特的糾纏態和疊加態特性，通過操縱量子比特進行高并行計算。量子計算機所能實現的計算能力取決于多個因素，以超導量子計算機為例，包括比特數、保真度、相干時間、門操作速度、連通性等。

中國科學技術大學教授、“祖沖之號”量子計算總師朱曉波介紹，比特數是衡量量子計算機可實現的計算能力的重要指標，中國科大“祖沖之號”研發團隊在原“祖沖之號”66比特的芯片基礎上做出提升，新增了110個耦合比特的控制接口，使得用戶可操縱的量子比特數達到176比特。

除了比特規模，在其他涉及量子計算機性能的連通性、保真度、相干時間等關鍵指標上，“祖沖之號”云平臺接入的新一代量子計算機的設計指標也瞄準國際最高水平，不斷在實際中調試提升其性能。

海通證券表示，量子計算為突破經典計算算力極限的革命性技術，提高量子比特數量和操作精度成為了科學與企業界實現大規模應用的關鍵。

而量子計算云平臺旨在通過云技術連接用戶與量子計算設備，支持用戶遠程進行量子計算實驗和開發等。但由于量子計算機研發門檻極高、運行環境嚴苛、輔助設備復雜等，目前全球接入量子計算真機的云平臺很少，更缺少能實現量子優越性的高性能量子計算機。

此前，中國科大研究團隊構建了66比特可編程超導量子計算機“祖沖之號”，是目前全球僅有的2臺完成了“量子計算優越性”里程碑實驗的超導量子計算機。但“祖沖之號”量子計算機需要服務于重大科技攻關項目，難以滿足外部體驗和使用的需要。

為了將高性能的量子計算機真機開放給社會，多方合作、產學研協同的新一代量子計算云平臺項目因此誕生。簡而言之，這個平臺開放之后，通過互聯網就能遠程訪問量子計算機。

“仍在攻堅時期”

目前，國際上的高性能量子計算云平臺屬于稀缺資源，量子計算已成為各國科技競爭的主要戰場。據BCG預測，到2030年量子計算的應用市場規模有望達到500多億美元。

朱曉波表示，“我們在量子計算領域走得比較早，光量子計算、超導量子計算在國際上至少處于第一方陣的位置，大家水平處于差不太多的狀態。”

當ChatGPT流行引發對加快AI芯片自主可控的思考時，在量子計算這個國內外幾乎同時起跑的領域，供應鏈面臨的擔憂會小一些。

“我們還是很注重供應鏈的問題，一方面加強自研，另一方面會很注意培養國內的供應鏈。比如同樣一個東西，國產做得還比較差的時候，我們就和他談希望達到我們的指標?！敝鞎圆▽?1世紀經濟報道記者表示。

記者獲悉，量子創新研究院提供了“祖沖之號”同款量子計算芯片，國盾量子提供了測控設備等硬件設施，承擔了整機和云平臺系統的搭建及運維工作，與中電科十六所、中科弧光量子等合作研制開發了關鍵核心器件、國產量子程序編譯語言和軟件，共同建設了新的176比特超導量子計算機并上線云平臺。

在開放性方面，除了探索自主可控的超導量子硬件產業鏈外，云平臺已上線“祖沖之號”同款匯編語言，并通過與中科弧光量子等合作部署了多款國產量子程序編譯語言和軟件。未來將聯合更多合作伙伴，攜手共建自主可控的量子計算供應鏈。

“祖沖之號”量子計算常務副總指揮、國盾量子董事長彭承志認為，量子計算未來可為密碼分析、人工智能、氣象預報、資源勘探、藥物設計等所需的大規模計算難題提供解決方案，其中量子計算云平臺是量子計算走向應用的重要一步。

對于社會大眾來說，可以利用量子計算云平臺進行科普，親身體驗簡易的量子計算編程和圖像實驗等；對于更廣泛的產業用戶來說，可遠程訪問具備量子優越性潛力的量子計算機，能進一步發展量子編程框架，進行應用探索。

但量子計算并不能解決所有問題。朱曉波坦言，“它很有可能是傳統經典計算機的補充，一些特別難的問題交給量子計算機，一些經典計算機處理得很好還是給經典計算機，所以應該是二者融合在一起，不是完全誰把誰革命的狀態?！?/p>

彭承志表示，“量子計算現階段正處于從原型機到專用機的攻堅時期，我們集合所有力量，就是希望向最終實現通用量子計算探索出一條切實可行的道路，同時不斷推進前沿科技沿途下蛋。”

同時，朱曉波呼吁要防范風險，“現在國內的量子計算炒作得過于兇猛，讓原本應該有的進步、真實面貌沒有呈現給廣大公眾，我覺得很有可能會‘捧殺’這個領域，現在量子計算還處在非常嚴肅的科研加技術迭代的階段。我們只要不走偏，有資源投進來，一步步走下去，在這個賽道上我們很有信心。”

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