「量子霸權」元年,價值到底有多少水分?

2021-01-15 騰訊網

2020年為後」量子霸權」元年，世界對量子計算的投入持續上漲，技術和生態蓬勃發展，多個平臺異彩繽紛。這一潮流將在2021年繼續推高社會的關注和期待，量子計算的研究需要證明自身的實用價值；業界需要聚焦「後霸權」時代的使命：協同創新，解決眾多的科學和工程難題，為早日到達量子糾錯和實用優勢兩座裡程碑鋪路奠基。

據新華社報導，12月4日，中國科學技術大學宣布該校潘建偉等人成功構建76個光子的量子計算原型機「九章」，求解數學算法高斯玻色取樣只需200秒，而目前世界最快的超級計算機要用6億年。這一突破使我國成為全球第二個實現「量子優越性」的國家。

2020年為後「量子霸權」元年，世界對量子計算的投入持續上漲，技術和生態蓬勃發展。超導領軍團隊宣布了通往1百萬比特的規劃；其他平臺也異彩紛呈。離子阱則通過系統集成和容錯部件上有力演示，證明了和超導同臺技藝的潛力。聲子-超導混合比特也躋身業界採用的平臺。如上潮流將在2021年繼續湧動，多管齊下，奔向「後霸權」的兩個裡程碑：量子糾錯和實用優勢。

演示糾錯的系統必須同時達到「多比特」、「高精度」和「高連接度」：至少幾千個高質量、強關聯的比特。量子比特數一直為大眾關注重點；但只以比特數來衡量量子計算晶片的質量，好比「論畫以形似」一樣天真。「高精度」要求兩比特的基本操作接近完美， 「高連接度」要求比特以網格或更複雜的結構相互作用。

除了增量式進步外，2021年有望見證在這些維度上突破性的創新。比如基於新型設計的超高精度超導比特和揚棄目前線性結構的可擴展的2維離子阱。超導的另一場揚棄也可能在2021年播下種子：低溫電子學的成熟將使得龐大和昂貴的室溫電子學開始走向末路。

實用優勢的探索將繼續以模擬物理為主流，藉助模擬對錯誤的寬容。冷原子和量子煺火系統等模擬量子計算平臺有望連同數字平臺一起，繼續產生鼓舞人心的進步。

2021量子計算開源項目將以廣泛和深入的貢獻，大大降低學習和研究的成本，加速創新，並消減非科學因素撕裂量子社區的風險。量子計算還屬於科學和工程並重的研究階段，各個地區的科學家需要繼續開放性研究，攜手合作。

本文素材部分源自：大數據文摘

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