2021-09-07-光子盒-量子计算系列报告_42页_2mb

量子计算进展总结

量子计算机根据量子力学特性运行，具有高速运算潜力。其发展分为三个阶段：

• 实现量子计算优越性：解决经典计算机难以逾越的问题，如随机关联采样，典型为谷歌“悬铃木”、中国“九章”和“祖冲之号”。
• 制造专用量子模拟机：针对特定领域，如量子化学和材料设计。
• 制造可编程通用量子计算机：追求百万级量子比特和容错阈值，使量子计算具备广泛应用。

量子计算机的工作原理基于量子力学特性（叠加、纠缠），包括经典计算机控制、量子芯片和量子测量三部分。目前主流技术路线包括：

1. 超导量子：如IBM、谷歌、祖冲之号，量子比特数量领先。
2. 离子阱：如霍尼韦尔、IonQ，具备高保真度和稳定性。
3. 光量子：如Xanadu、PsiQuantum，抗退相干性强。
4. 半导体量子点：英特尔、中科大等，有望集成现有半导体工艺。
5. 冷原子： Atom Computing、ColdQuanta，用于量子模拟。

中国量子计算整机重要进展：

• “九章”光量子计算机：76光子，实现高斯玻色取样，速度远超经典计算机。
• “祖冲之号”超导量子计算机：62量子比特，展示量子计算优越性和量子行走。
• “本源悟源”超导量子计算机：6量子比特，提供量子云平台服务。

性能衡量指标包括量子体积（QV），考虑量子比特数量、耦合度、错误率等因素。

中国量子计算面临多条技术路线并行，分别聚焦不同应用场景，近期将更多以量子云平台形式存在，商业化和集成化是下一阶段的方向。