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5月30日上午，2023中關村論壇系列平行論壇——量子計算發展與未來論壇在北京開幕。上游新聞記者從論壇上獲悉， 中國科學院院士、中科院量子信息與量子科技創新研究院院長、中國科學技術大學常務副校長潘建偉發表視頻演講時表示，我國科學家已經實現了255個光子的九章3號計算原型機，它針對特定問題的求解能力已經比經典的超級計算機快億億倍。在量子計算領域，希望在未來的5年可以達到對數百個量子比特的相關操縱，構建專用的量子模擬器幫助理解一些復雜物理系統規律。比如高溫超導的機理，量子霍爾效應等等。通過10～15年的努力，希望能夠操縱上百萬個量子比特，并實現量子糾纏初步構建可編程的通用量子計算機。

部分性能強于經典超級計算機億億倍

1981年，諾貝爾獎獲得者理查德·費曼提出了量子計算機構想，如何把“構想”變成現實一直是科學家們的夢想。目前，量子計算已被認為可能是下一代信息革命的關鍵技術，可通過特定算法產生超越傳統計算機的算力，解決重大經濟社會問題。因此，研制量子計算機成為世界科技前沿重大挑戰。2022年的諾貝爾物理學獎頒給了三位量子科技領域的先驅，以表彰他們利用糾纏光子實現了貝爾不等式的違背，并因此開創量子信息科學。

潘建偉介紹，在量子計算方面，實現通用的量子計算機還需要長時間的努力。為了確保該領域的健康發展，學術界微量的計算設定了三個發展階段。第一個階段是要實現量子計算的優越性，量子計算系統對某些特定問題的求解速度已經遠遠超過了經典超級計算機，展現出量子計算本身的優越。第二階段是構建了專用的量子模擬器，用來求解一些經典計算機難以勝任的特定的復雜問題，比如高溫超導機制等。最后第三階段的目標是希望在量子糾纏的幫助下，實現通用的可編程量子計算。

潘建偉表示，在2020年我國科學家實現了76個光子的量子計算原型機“九章1號”，“九章1號”在求解高斯玻色取樣的特定問題上，速度是當時最快的經典超級計算機的“5個數量級”。之后系統進行了不斷的升級，近期已經實現了255個光子的九章3號計算原型機，它針對特定問題的求解能力已經比經典的超級計算機快億億倍。在量子計算領域，希望在未來的5年可以達到對數百個量子比特的相關操縱，構建專用的量子模擬器幫助我們理解一些復雜物理系統規律。比如高溫超導的機理，量子霍爾效應等等。通過10~15年的努力，希望能夠操縱上百萬個量子比特，并實現量子糾纏初步構建可編程的通用量子計算機。

量子計算云平臺“Quafu”已開放測試

中科院物理所研究員、北京量子院量子計算云平臺團隊負責人范桁在演講時介紹，量子計算云平臺是量子計算綜合性能的展示，以互聯網云計算的形式，整合量子芯片、測控設備、量子操作系統和應用軟件為一體，將量子算力提供給研究及測試者，是量子計算走向實用化的全棧式技術和基礎。

北京量子信息科學研究院聯合中科院物理研究所和清華大學，共同推出了“Quafu”量子計算云平臺，取意“量子未來”，上線三個超導量子芯片，三個芯片分別有136、18和10個量子比特，用戶可以自主選擇合適的芯片運行量子計算任務。云平臺兼容國際通用的開放量子匯編語言標準，提供了圖形界面、量子匯編語言和客戶端三種提交量子計算任務的形式，方便用戶多種應用需求。這三枚量子芯片分別擁有136個、18個和10個量子比特。長遠來看，比特數越多，算力就越強，但在現階段則利弊兼有。“量子計算是會出錯的，而且錯誤率并不低。”范桁稱，正因量子計算的準確度達不到100%，芯片中的量子比特越多，算力雖然越強，但計算誤差也會隨之增大。“所以目前平臺提供了三個選項，136個量子比特適合計算復雜的問題，但平均精度不算最好，10個量子比特算得較慢但精度高，用戶可按需選擇。”目前，該量子計算云平臺在平臺規模、單量子比特數量等指標上，均處于國際第一方陣，并能實現18量子比特的全局糾纏，計算精度為世界前沿水平。

范桁介紹，“Quafu”量子計算云平臺已對國內外用戶開放測試，有2000余名量子計算研究者和學生注冊，運行量子計算任務50余萬次，顯示其運行穩定高效。對于普通用戶，該系統免費開放。在該平臺上，用戶可以根據自己的需求編寫程序，其不僅兼容了國際通用的開放量子匯編語言標準，還提供了圖形界面，只需要動動鼠標就能便捷編程。

（文章來源：上游新聞）

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