技术不断突破 量子计算加快商业化落地

  “量子比特数量一直是衡量AI算力的关键阈值。”北京玻色量子科技有限公司（以下简称“玻色量子”）副总裁巨江伟介绍，目前大多数量子计算机硬件的物理量子比特数量处于200到500量子比特之间，经过纠错获得的能用于计算的逻辑量子比特数仅有数十个。当硬件中可用于计算的量子比特数低于500时，量子算法无法有效处理高复杂度的AI模型；该比特数达到1000这个数量门槛后，量子计算机才有可能求解大规模梯度优化、AI模型训练，覆盖药物分子设计、能源电力等大规模且高复杂性场景的实用化问题。

  巨江伟还透露，玻色量子相干光量子计算机的耦合精度达int8，该精度首次超越全球首家量子计算机商业供应商D-Wave（耦合精度为int5），实现了中国专用量子计算实力从全球“跟跑”到全球“领跑”的跨越。

  这是今年以来我国在量子科技领域取得新突破的一个缩影。今年1月，由南方电网牵头，中国科学技术大学、中国电气装备西安西电高压开关有限责任公司等单位联合研制的全球首套±800千伏特高压直流量子电流传感器成功落地，标志着量子测量技术在电力系统实现应用；3月发布的超导量子计算原型机“祖冲之三号”，处理“量子随机线路采样”问题速度在特定场景比最快的超级计算机还要快千万亿倍，打破超导体系量子计算优越性世界纪录；5月，国仪量子技术（合肥）股份有限公司发布了自主研制的钻石单自旋传感器、量子磁力仪、微波场强仪等量子传感器……

  北京交通大学中国高端制造业研究中心执行主任朱明皓认为，我国量子领域“首台套”的涌现，标志着我国量子技术正在从科学研究实验室走向实用化专用化，量子技术生态逐步建设形成，这将进一步加速量子技术的产业化，降低量子计算的应用成本。“随着1000专用量子比特的相干光量子计算机的出现，我国在量子计算方面将进入国际第一梯队，不断拓展量子计算的应用价值，促进完善创新应用生态体系。”

  不过，朱明皓也指出，我国量子计算在硬件开发和软件算法先进性方面还存在短板，量子计算机的硬件成本投入巨大，单台超导量子计算机造价可达数千万元。量子比特云服务或可破解这一困境。

  “这种端到端的服务模式不仅降低了量子计算的使用门槛，还通过完整的软件开发套件和丰富的示例程序，为用户提供全方位的应用支持。在算力速度优势上，1000计算量子比特云服务最快端到端时间低于60秒。”玻色量子创始人兼CEO文凯说。

  中国第三代自主超导量子计算机“本源悟空”自2024年1月上线以来，已为来自全球145个国家和地区的用户完成超53万个量子计算任务，目前共有3台不同版本的“本源悟空”投入商业化运行。在医疗领域，本源量子与蚌埠医科大学合作开发乳腺癌钼靶健康检测与乳腺癌钼靶良恶性检测真机应用，显著提升了乳腺钼靶图像筛查精度。

  当前，全球量子计算竞争处于战略窗口期，我国在量子通信领域全球领先，在量子计算领域也正通过技术突破、量产推进和应用拓展加快商业化落地步伐。专家建议，建立新型举国体制，加强国际合作，发挥新型研究机构和企业力量，进一步推动软硬件技术突破与商业化。

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