科技巨头角逐“量子霸权” | 风口2018

世界第一颗量子科学实验卫星“墨子”号，于2017年7月打破了量子隐形传态的纪录。这次成功，将中国带到远距离超安全量子通信技术的前沿。也是在这一年，世界首条量子保密通信干线——“京沪干线”正式开通。

从美国到欧洲、从顶尖科研机构到科技企业巨头，围绕量子技术的攻关已全面展开，量子革命引发的新一轮科技竞赛如火如荼。

竞赛

近日，阿里云量子实验室首席科学家、之江实验室副主任施尧耘对2018年实现“量子霸权”表示乐观，同时预测几大世界级科技公司将出现量子霸权混战，上演量子计算年度大戏。

所谓“量子霸权”（quantum supremacy），是加州理工学院物理学家 John Preskill 发明的新词。通俗的解读是：超级计算机目前的计算能力相当于拥有 5 到 20 个量子位的量子计算机，但当量子芯片的量子位达到约 49 个以上时，量子计算机的能力会彻底地将超级计算机甩在身后。

量子计算的领先者——Google在2017年4月份宣布推出49量子位处理器。Google首席科学家John Martinis曾公开表示：为率先登顶“量子霸权”，他所带领的团队正在利用49量子比特模拟系统攻克经典计算机无法解出的难题。

而半年后，美国IBM公司却抢先一步宣布成功研制20量子位的处理器，推出50量子比特的所谓“量子计算原型机”，有望在2021年前推出首个在金融领域的量子计算应用。这无疑是对Google的“量子霸权”算法提出挑战。另一方面，IBM至今未公布“量子计算原型机”的详细性能和测试结果。

随后微软也推出了其通用量子计算研发计划以及全栈开发和模拟器，虽然还未公开展示硬件设备。IonQ、Quantum Circuits等企业和日本理化研究所(RIKEN)也进行着投资硬件开发，不过它们尚未宣布研发成果。

初创企业D-Wave和日本NTT虽然都实现了2048个物理量子比特，但两个系统都没有完成通用量子计算的全部能力，仅仅适用于解决优化问题、分子动力学、深度学习训练和推理等。

去年科技巨头争相宣布实现量子比特数量的突破，而更进一步的是要看量子纠缠操纵精度、相干特性、逻辑门保真度等指标，这才是主要的难点。由此可以预见2018年有关量子计算的竞争将持续升级。