IBM|竞赛升级！IBM研制出全球最大的超导量子计算机，我国能跟上吗？量子计算机|超导|重器

文章图片

文章图片

文章图片

首发：白犀牛通信（公众号）
近日，IBM公司宣称，其已经研制出了一台能运行127个量子比特的量子计算机——“鹰” ，这是迄今全球最大的超导量子计算机。
当前，算力成为了世界数字经济的新引擎和战略竞争的新焦点，而后摩尔时代，全世界的科学家们都在寻找新的计算体系和架构来突破算力瓶颈，在这样的背景下，量子计算被视作下一代信息革命的关键技术。量子计算机相比传统计算机的优势在于“对特定问题的求解能力大幅领先由半导体芯片叠加而成的超级计算机” 。
在量子计算方面，中国在世界范围内是领军者的角色——2020年底，光量子计算原型机“九章”的问世， 2021年5月，中国科学技术大学科研团队再研发高精度、可编程的超导量子原型机“祖冲之号” 。
“九章二号”和“祖冲之二号”相继问世，这是“九章”光量子计算机和“祖冲之”超导量子计算机的升级版，标志着这两个类型的计算机已经进入2.0时代，标志着我国首次在这两个领域中同时实现了“量子计算优越性”（国外称之为“量子霸权”），同时也说明我国成为世界上唯一在这两个领域中都实现了量子计算优越性的国家。
值得一提的是， “九章二号”在高斯玻色取样问题上的处理速度比全球最快的超级计算机快一千万倍——全球最快超级计算机需30万亿年可算出的问题， “九章二号”只需1毫秒即可解决。
而“祖冲之号”实现了系统规模高达 62个量子比特的二维矩形超导量子位阵列，同等计算比当时最快的传统超算还要快一千万倍，并且实现了对“量子随机线路取样”任务的快速求解；而且它的计算复杂度比美国谷歌的同类型超导量子计算原型机“悬铃木”还高出了一百万倍。 “祖冲之号”的研制成功也标志着我国在超导量子计算体系中全球领先。
当然， IBM最新研制成功的一台量子计算机“鹰”能运行127个量子比特，从计算能力上是超越“祖冲之二号” ，这是IBM科学家能力的体现，也是资源快速涌向量子计算领域的结果。
IBM公开表示，研制出超过100个量子比特的计算机，表明这项技术具有可拓展性，他们用“鹰”证明可研制出量子比特数足够多的量子计算机，从而有足够的计算能力来解决有趣的问题，这是通往更强大机器的铺路石。
【IBM|竞赛升级！IBM研制出全球最大的超导量子计算机，我国能跟上吗？】
那中国量子计算的科学团队能跟上IBM团队的步伐吗？
事实上，中国科学家的努力从来没有停止过， 10月份，中国科大公开宣布，潘建伟科研团队在超导量子和光量子两种系统的量子计算方面双双取得重要进展，我国依然是目前世界上唯一在两种物理体系达到“量子计算优越性”里程碑的国家。
当然，量子计算的商用之路还有很长。 Gartner一项分析指出，量子计算真正的潜力爆发可能还需要十年时间，但在这一领域已有足够的进展证明早期投资是合理的——否则就有落后的风险。