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全球科技巨头及中国在量子计算领域的布局及成果

一个小到连电子都容不下的世界是怎么样的呢?那里面没有物质,没有光,甚至连我们习以为常的万有引力和时间,都不存在了。它或许可以带给你永生,却给不到你日常的快乐……

一个小到连电子都容不下的世界是怎么样的呢?那里面没有物质,没有光,甚至连我们习以为常的万有引力和时间,都不存在了。它或许可以带给你永生,却给不到你日常的快乐。

漫威电影《蚁人》就是描述着这样一个量子世界。

所谓量子通信,是指利用量子纠缠效应进行信息传递的一种新型的通讯方式,是近20年发展起来的新型交叉学科,是量子论和信息论相结合的新的研究领域。量子技术已经在量子密钥分发、量子隐形传态、量子精密测量等方面取得了可观的成就。

目前,全球的产业巨头开展全球合作,推动量子技术与应用加速发展。目前,量子计算技术的研究与应用探索广受重视,成为新兴技术领域热点,并已经初具产业生态。

谷歌、IBM、英特尔和微软等科技巨头已成为推动量子计算原理样机研发加速发展的重要力量。从技术路线来看,谷歌和IBM 致力于超导体系,Intel 同时涉猎硅半导体和超导体系,微软布局全新的拓展路线。

从发展模式来看,几大巨头在全球范围内联动优势资源展开广泛合作。英特尔与荷兰QuTech 研究所、德国马普量子光学中心、美国国家标准技术研究院等研究机构联合推进硅半导体量子计算。微软与荷兰QuTech 研究所、丹麦玻尔研究所等合作研究拓扑量子计算。IBM 对金融、汽车、电子、材料等不同应用领域的全球合作伙伴开放量子计算云平台,推动产业应用,量子计算初具产业生态。

从研究成果来看,Google、IBM 等产业巨头加入超导量子比特技术研究后,量子比特数量迭代速度明显加快,尤其近三年由9位拓展至72位,实现了8倍迅速提升。尽管几家公司在量子比特数量的成果中未披露全部技术细节,引发一定争议,但不可否认的是量子计算近年来在科技巨头的推动下发展速度十分迅速。

我国量子计算以科研机构为主,在量子计算基础理论、物理实现体系、软件算法等领域均有研究布局,中国科学技术大学、清华大学、浙江大学等研究机构近年来取得一系列具有国际先进水平的研究成果,为我国量子计算发展奠定了坚实基础。从各国高水平SCI论文总量和热点论文来看,美国位列第一,我国、德国分列第二和第三位;在被引次数方面,我国紧随美国、德国和英国之后。

在代表性研究成果方面,中科大、浙江大学等联合实现了11位超导量子比特纠缠,中科大分别实现了光量子体系18比特纠缠和半导体体系3比特逻辑门,清华大学实现了相干时间最长的离子阱体系量子储存。阿里巴巴、腾讯、百度和华为等科技公司开始关注和投资量子计算领域,阿里与中科大联合发布量子计算云平台,华为宣布了由量子计算模拟器和编程框架组成的云平台,但总体而言进入较晚、参与度有限,在产品工程化及应用推动方面与美国科技巨头存在明显差距。

责任编辑:Momo

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