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本源量子預計2025年實現1024位量子比特 ​造出專用量子電腦 不斷突破 為國守賽道

2017年9月11日,本源量子在合肥正式成立。經歷了四年的風風雨雨,本源量子披荊斬棘,取得了一系列的成就。2018年,本源量子發佈了自主研發的國內第一台量子計算測控一體機;2020年9月,本源量子上線了基於自主研發的超導量子電腦本源悟源的量子計算雲平臺,面向全球用戶提供真實的量子計算雲服務;2021年2月,本源量子發佈了全國第一款量子電腦作業系統——本源司南……作為全國量子計算的龍頭企業,本源量子始終堅持“為量子計算貢獻中國力量”,無論是硬體還是軟體,本源量子都堅持全棧式自主研發。2021年9月11日是本源量子成立四週年,公司正式發佈未來五年量子計算技術規劃路線圖。路線圖顯示,到2025年,該公司將突破1000位量子比特,達到1024位量子比特,並將運用量子計算嘗試在不同行業領域解決對應的問題,研製出行業領域的專用量子電腦。

本源量子計算技術路線規劃圖

飛躍:五年內將突破1000量子比特

去年9月12日,國內量子計算龍頭企業本源量子發佈了自己的超導量子計算雲平臺,它的各方面性能對標的都是世界最好的量子計算雲平臺。該雲平臺是基於本源量子自主研發的超導量子電腦本源悟源,它搭載了本源自主研發的6比特量子晶片。而剛剛過去三天,2020年9月15日,IBM就公佈了量子電腦未來幾年的路線圖,稱預計2023年,會實現 1121比特的量子系統 Condor,並表示在未來十年,能夠實現容錯量子電腦。這無疑給了中國的量子計算重重一擊。

今年9月11日,本源量子在其成立四週年之際,公佈了公司未來在量子計算方向上五年的技術路線圖。從這張路線圖可以清晰地看出,預計2021年底推出64比特超導量子晶片,新的設計佈局增加了晶片的可拓展性,2022年初嘗試突破144比特。到2025年,將實現1024量子比特。

本源量子總經理張輝介紹説,本源量子超導量子晶片技術預計分為三個階段,第一階段在2022年前研製超導量子電腦原型機,主要在晶片保真度,可拓展性等性能上嘗試為後續專用量子電腦的的發展打好基礎,並驗證基礎量子演算法以及證明量子優勢;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領域的特殊問題,研製行業領域專用機,賦能各領域發展;第三階段在晶片比特數拓展到一定級別時,使用多核並行處理,本源自主研發的量子電腦作業系統可以實現量子資源的充分調度,有望實現通用型量子電腦。

1000+:邁向專用量子電腦時代

在此次本源量子的規劃路線圖中提到,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電腦的形成,它也將實際運用到一些行業領域中。

説到行業的落地應用,就必須從這個小小的晶片位數談起。殊不知,當量子晶片位數達到50+的時候,對於量子計算來説,就已經是一個飛躍式的發展了。

張輝表示,本源量子自主研發的量子電腦,目前正在朝著新階段邁進,即從量子電腦原型機到NISQ量子電腦(Noisy Intermediate-Scale Quantum含噪聲中等規模量子電腦)。你可能要問,什麼是含噪聲中等規模量子電腦呢?它就是當量子比特數達到50~100時,量子電腦就有可能進行有價值的量子計算了。並且有希望解決某些經典電腦難以解決的量子化學和材料科學等研究中的重要問題。NISQ時代還有望開發更多的啟髮式演算法,與經典計算配合探索更多的場景應用。其實,從50+開始,一直到本源量子發佈的1024量子比特,也仍然在NISQ的範圍內。

需要注意的是,1000+量子比特的量子電腦是面向通用量子電腦拓展的關鍵節點,對於未來量子電腦的技術路線走向也奠定了堅實的基礎。“一旦超導物理體系的量子電腦達到1000+量子比特,對於其他的技術路徑來説,可能就是毀滅性的打擊了。”張輝説。不過對於通用量子電腦而言,可能還需要達到百萬比特。“目前來看,實現通用量子電腦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不了通用量子電腦。但是對專用量子電腦沒有影響。但是要是像現在我們正在使用的經典電腦,都是有糾錯和容錯。一旦突破,通用量子電腦便指日可待。”張輝表示。

前景:賦能百業,助力更多行業應用落地

對於量子電腦來説,最終還是要走向人們的生産生活中,這也是本源量子這家國內量子計算龍頭企業一直以來都在努力奮鬥的方向。

本源量子成立中國第一家量子計算産業聯盟。根據不同行業的應用落地,本源量子計算産業聯盟分別建立了量子計算上下游生産製造聯盟、量子計算應用生態聯盟和量子計算科普教育聯盟。其中量子計算應用生態聯盟根據應用場景又分為量子計算生物化學行業應用生態聯盟、量子計算金融行業應用生態聯盟和量子計算人工智慧行業應用生態聯盟。在此基礎上,本源量子牽頭髮起建立我國首批量子計算行業應用聯盟,量子金融行業應用生態聯盟和量子計算生物化學行業應用生態聯盟。建銀國際、東方證券、中金資本、銀聯商務、德美化工、金斯瑞、瀚海博興、銳康生物等國內多家企業加入本源量子行業應用聯盟。這些應用聯盟的建立,也將以助推量子計算在金融、生物醫藥等行業的應用落地。

如今,全世界都沒有人能夠告訴你,量子計算的哪一條技術路線能夠成功,哪一個行業會率先實現突破,哪一天你的生活會再次發生顛覆性的變革。張輝表示,“但已經很明顯的是,量子計算具備改變整個經濟和社會的潛力和能力。而當本源量子的研發突破1000量子比特的時候,以上這些行業也將發生巨大的變化。我們本源量子能做的,就是牢牢守住這條賽道,讓中國在量子計算領域不受制於人。”

本源量子成立於2017年9月11日,國內首家將量子計算正式推向商用領域的量子計算企業,國內量子計算龍頭企業,位於合肥高新區。

團隊技術起源於中科院量子資訊重點實驗室,結合郭國平教授團隊連續十年承擔的國家科技部量子晶片超級973項目,以量子電腦的研發、推廣和應用為核心,專注量子計算全棧開發,圍繞量子電腦的量子晶片、量子計算測控一體機、量子軟體和量子云平臺的開發研製及量子計算教育培訓開展業務。公司專利申請總量近500件,位列全國第一,全球第七。

本源量子致力於打造自主可控的工程化量子電腦,立志“為量子計算貢獻中國力量”。多年來,公司圍繞量子電腦的研發、製造與應用,打造“一個目標”、“五大”業務板塊、實現國內“七個第一”,填補國內量子電腦工程化鏈條上多個空白。“一個目標”為“為量子計算貢獻中國力量”;“五大板塊”分別為量子晶片、量子測控、量子軟體、量子云和量子應用。“七個第一”分別為,國內首個自主研發的可交付使用的超導量子電腦——本源悟源;國內首個自主研發的量子電腦測控一體機;國內首個搭載超導體真實量子電腦的量子計算雲平臺;首款國産量子電腦作業系統——本源司南;國內首個自主研發的超導和半導體量子晶片,並與晶合科技共建量子晶片聯合實驗室。成立中國第一家量子計算産業聯盟;建立我國首批量子計算行業應用聯盟,包括量子金融行業應用生態聯盟和量子計算生物化學行業應用生態聯盟。(圖文:張夢怡)

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