全球科技巨頭及中國在量子計算領域的布局及成果

一個小到連電子都容不下的世界是怎么樣的呢？那里面沒有物質，沒有光，甚至連我們習以為常的萬有引力和時間，都不存在了。它或許可以帶給你永生，卻給不到你日常的快樂。

漫威電影《蟻人》就是描述著這樣一個量子世界。

所謂量子通信，是指利用量子糾纏效應進行信息傳遞的一種新型的通訊方式，是近20年發(fā)展起來的新型交叉學科，是量子論和信息論相結合的新的研究領域。量子技術已經在量子密鑰分發(fā)、量子隱形傳態(tài)、量子精密測量等方面取得了可觀的成就。

目前，全球的產業(yè)巨頭開展全球合作，推動量子技術與應用加速發(fā)展。目前，量子計算技術的研究與應用探索廣受重視，成為新興技術領域熱點，并已經初具產業(yè)生態(tài)。

谷歌、IBM、英特爾和微軟等科技巨頭已成為推動量子計算原理樣機研發(fā)加速發(fā)展的重要力量。從技術路線來看，谷歌和IBM 致力于超導體系，Intel 同時涉獵硅半導體和超導體系，微軟布局全新的拓展路線。

從發(fā)展模式來看，幾大巨頭在全球范圍內聯(lián)動優(yōu)勢資源展開廣泛合作。英特爾與荷蘭QuTech 研究所、德國馬普量子光學中心、美國國家標準技術研究院等研究機構聯(lián)合推進硅半導體量子計算。微軟與荷蘭QuTech 研究所、丹麥玻爾研究所等合作研究拓撲量子計算。IBM 對金融、汽車、電子、材料等不同應用領域的全球合作伙伴開放量子計算云平臺，推動產業(yè)應用，量子計算初具產業(yè)生態(tài)。

從研究成果來看，Google、IBM 等產業(yè)巨頭加入超導量子比特技術研究后，量子比特數(shù)量迭代速度明顯加快，尤其近三年由9位拓展至72位，實現(xiàn)了8倍迅速提升。盡管幾家公司在量子比特數(shù)量的成果中未披露全部技術細節(jié)，引發(fā)一定爭議，但不可否認的是量子計算近年來在科技巨頭的推動下發(fā)展速度十分迅速。

我國量子計算以科研機構為主，在量子計算基礎理論、物理實現(xiàn)體系、軟件算法等領域均有研究布局，中國科學技術大學、清華大學、浙江大學等研究機構近年來取得一系列具有國際先進水平的研究成果，為我國量子計算發(fā)展奠定了堅實基礎。從各國高水平SCI論文總量和熱點論文來看，美國位列第一，我國、德國分列第二和第三位；在被引次數(shù)方面，我國緊隨美國、德國和英國之后。

在代表性研究成果方面，中科大、浙江大學等聯(lián)合實現(xiàn)了11位超導量子比特糾纏，中科大分別實現(xiàn)了光量子體系18比特糾纏和半導體體系3比特邏輯門，清華大學實現(xiàn)了相干時間最長的離子阱體系量子儲存。阿里巴巴、騰訊、百度和華為等科技公司開始關注和投資量子計算領域，阿里與中科大聯(lián)合發(fā)布量子計算云平臺，華為宣布了由量子計算模擬器和編程框架組成的云平臺，但總體而言進入較晚、參與度有限，在產品工程化及應用推動方面與美國科技巨頭存在明顯差距。