新突破!全国最大规模超导量子计算机:天衍-504发布

卓哥谈科技 2024-12-10 12:00:59

12月7日消息,在近日举行的2024数字科技生态大会主论坛上,全国单台比特数最多的超导量子计算机“天衍-504”正式发布。

它的研制成功意味着我国在量子计算机制造和交付上的能力进一步增强,标志着中国在量子计算领域的技术实力再次跃升,进一步巩固了全球领先地位。

“天衍-504”发展历程

“天衍-504”由中电信量子(中国电信子公司)联合国盾量子,在中国科学院量子信息与量子科技创新研究院的指导下,基于自研的“骁鸿”芯片研发而成。

2023年11月,中国电信发布了全球首个具备量子优越性能力的超量融合云平台——“天衍”量子计算云平台,通过“天翼云”超算算力和176个超导量子比特算力的融合,为各类用户提供便捷简单的量子计算服务,推动量子计算在量子化学研究、新药新材料开发、能源气象模拟、人工智能等场景的应用。

2024年4月,504比特超导量子计算芯片“骁鸿”交付。此款芯片刷新了国内超导量子芯片比特数量的纪录,在此基础上研发出了国内单台比特数最多的超导量子计算机“天衍504”。这款计算机也将通过“天衍”量子计算云平台向全球开放,使得全球用户都能够访问和使用这一先进的量子计算资源。

随着504比特真机即将接入“天衍”量子计算云平台并对外服务,该平台将实现算力规模和算力类型双重升级。由一台24比特、两台176比特和一台504比特量子计算机组成国内最大的量子计算集群,并将提供5类运算性能世界一流的高性能仿真机和Cqlib量子编程框架,这将是中国量子计算能力的又一次飞跃。

据悉,自2023年11月“天衍”量子计算云平台发布以来,已有来自海内外50多个国家、超1200万访问量,实验任务数超过60万个。

量子计算:引领未来科技

目前,加快推动量子计算发展和应用,已成为全球主要国家在前沿科技和未来产业领域的政策布局和投资推动的重点方向之一。

量子计算机是一种利用量子力学原理(如叠加、纠缠和干涉)进行计算的新型计算设备。与传统计算机基于比特(0 和 1)的运算方式不同,量子计算机使用量子比特(qubit)作为信息的基本单位,可同时表示0和1的叠加态,从而在某些问题上实现指数级别的计算速度提升,大大节省了运算资源。量子计算机的应用非常广泛,包括但不限于,气候预测、药物研制、保密通信、新材料与新药物设计、量子人工智能等。

比如量子通信技术能够提供无条件的通信安全,利用量子密钥分发技术,可以实现信息的绝对保密,这对于金融、军事、政府等领域至关重要。

近年来,中国正加速量子领域的布局。在今年1月我国发布的《关于推动未来产业创新发展的实施意见》中,6项重点任务中有3项提及量子。如加强前瞻谋划部署,推动量子信息等技术产业化应用;加强可容错通用量子计算技术研发;围绕量子信息等专业领域制定专项政策文件,形成完备的未来产业政策体系等。

美国方面,其是世界上最早布局发展量子信息技术的国家。当前,美国已从战略规划、体制机制和研发应用等多个层面,围绕量子科学的发展进行了充分的谋划和布局。美国自2002年制定《量子信息科学和技术发展规划》以来,持续发布战略政策文件,对量子科技发展进行前瞻布局。美国在去年11月两党立法更新《国家量子倡议法案》,支持将原法案期限延长至2028财年,旨在推动国家量子技术的研究和开发。

欧洲也一直致力于成为推动量子革命的引领者。欧盟近年来也发布了多项战略规划和投资计划,2024年1月,欧盟发布《至2030年战略研究与产业议程》。2024年3月,欧盟委员会通过《“地平线欧洲”2025—2027年战略计划》指出:2021—2027年,将至少投入130亿欧元用于发展量子技术、光子学等多个数字技术。

除此之外,其他国家对量子技术也逐渐投入越来越多的精力。据悉,仅2023年,就有6个国家相继发布量子信息相关国家战略规划,量子信息领域的国际竞争日趋激烈。

中国在量子领域应用与突破

在此背景下,运营商等大型企业以及高校、研究院等联合在加速量子科技产业化过程中扮演着重要的角色,带领中国量子科技不断突破。

比如,上述“天衍-504”的联合发布者中国电信。早在2021年初,中国电信就推出了,全球首款量子安全通话产品——“量子密话”,产品来自中国电信与科大国盾量子合资成立的中电信量子科技有限公司,目前全国用户规模已经达到百万级。

发源于中国科学技术大学的科大国盾量子,2009年5月,在国家鼓励“科技成果转化”的号召下,国盾量子前身安徽量子通信技术有限公司正式成立。2020年7月9日,科大国盾量子在科创板鸣锣上市,成为中国量子科技领域首家A股上市企业。

2023年5月,国盾量子还携手弧光量子等合作伙伴发布新一代量子计算云平台,接入“祖冲之号”同款176比特超导量子计算机,刷新了我国云平台的超导量子计算机比特数纪录,也是国际上首个在超导量子路线上具有实现量子优越性潜力、对外开放的量子计算云平台。

另外,起源于中科院量子信息重点实验室本源量子计算科技,今年1月上线运行了——中国第三代自主超导量子计算机“本源悟空”。其搭载的硬件、芯片、操作系统及应用软件均实现自主可控,国产化率超过80%。国内量子计算专家认为,这标志着我国超导量子计算机产业链基本成形。

今年2月底,福州大学物理与信息工程学院郑仕标教授团队提出的“玻色编码纠错延长量子比特寿命”研究成果,入选2023年度中国科学十大进展。该成果找到一种量子纠错新方法,是我国科学家在量子基础研究领域的又一重大突破,有望进一步推动量子计算相关应用的落地。

尤其是量子通信领域,当前,量子通信作为保障信息安全的关键技术,持续受到全球资本市场高度关注。今年7月,摩根士丹利发布《量子安全网络发展》研究报告,援引麦肯锡的预测,到2035年,全球量子通信市场价值将达到110亿-150亿美元,到2040年将达到240亿-360亿美元,年复合增长率为20%。

同时,摩根士丹利在报告中也对中国的量子技术和发展给予了高度肯定,指出“中国在量子网络商用方面是最先进的”。目前,我国已经建成了“星地一体”广域量子通信网络,还培育了“量子科技第一股”国盾量子、中电信量子、国科量子等企业,在政务、金融、能源等领域落地量子安全应用。

不过,值得注意的是,我国量子计算技术目前还处于从实验室研发向产业化应用的过渡阶段,依旧还有很长的一段路要走,仍面临产业规模小、落地技术壁垒高、投入大、人才短缺、商业模式不成熟、技术成果转化速度慢等诸多困难。

6 阅读:2013
评论列表
  • 2024-12-11 10:06

    什么时候量子计算机能进入寻常百姓家?

  • 2024-12-11 18:21

    2040年预计市场价值240-360亿美元,按照这个速度,变成个人设备估计得2050年。

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