美國(guó)開(kāi)始密切關(guān)注量子計(jì)算技術(shù) 2020年量子計(jì)算行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀調(diào)研

• 2020年12月7日 ZhouXun來(lái)源：互聯(lián)網(wǎng)綜合 1053 67
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華萊士說(shuō)，抗量子技術(shù)目前只處于“密切關(guān)注”階段，DISA官員正致力于更好地了解這項(xiàng)技術(shù)對(duì)于未來(lái)的影響。量子力學(xué)通過(guò)百余年的發(fā)展，能解決傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)無(wú)法解決的復(fù)雜難題，比如，量子計(jì)算的計(jì)算能力隨著可操縱的量子比特?cái)?shù)呈指數(shù)增長(zhǎng)。

美國(guó)開(kāi)始密切關(guān)注量子計(jì)算技術(shù)

美媒稱(chēng)，一名高級(jí)技術(shù)官員當(dāng)?shù)貢r(shí)間周四說(shuō)，美國(guó)國(guó)防信息系統(tǒng)局(DISA)開(kāi)始密切關(guān)注能夠保護(hù)國(guó)防通信不受強(qiáng)大的量子計(jì)算機(jī)攻擊的加密能力。全文摘編如下：在DISA一年一度的行業(yè)預(yù)測(cè)會(huì)上，DISA新興技術(shù)處的系統(tǒng)創(chuàng)新科學(xué)家斯蒂芬·華萊士說(shuō)，抗量子加密是DISA在2021財(cái)年重點(diǎn)關(guān)注的一個(gè)新技術(shù)領(lǐng)域。華萊士說(shuō)，抗量子技術(shù)目前只處于“密切關(guān)注”階段，DISA官員正致力于更好地了解這項(xiàng)技術(shù)對(duì)于未來(lái)的影響。

量子力學(xué)通過(guò)百余年的發(fā)展，能解決傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)無(wú)法解決的復(fù)雜難題，比如，量子計(jì)算的計(jì)算能力隨著可操縱的量子比特?cái)?shù)呈指數(shù)增長(zhǎng)。利用萬(wàn)億次經(jīng)典計(jì)算機(jī)分解300位的大數(shù)需要15萬(wàn)年，而利用萬(wàn)億次量子計(jì)算機(jī)只需1秒。

2020年量子計(jì)算行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀調(diào)研

超導(dǎo)量子比特是以量子力學(xué)為理論基礎(chǔ)，約瑟夫森結(jié)(Josephson junction)為基本載體的量子兩能級(jí)系統(tǒng)。超導(dǎo)量子比特具有可與傳統(tǒng)的微電子加工技術(shù)兼容、可控性、低損耗以及可擴(kuò)展性等方面的優(yōu)勢(shì)，所以這是一種很有前景的實(shí)現(xiàn)量子計(jì)算機(jī)的方案之一。對(duì)比經(jīng)典比特之間的邏輯運(yùn)算和計(jì)算處理，我們根據(jù)實(shí)現(xiàn)量子計(jì)算機(jī)的物理載體必須具備第三個(gè)條件可知，要實(shí)現(xiàn)可控的量子比特之間的相干性以及退相干時(shí)間，這些都是實(shí)現(xiàn)量子計(jì)算機(jī)的一個(gè)必要條件。

注：實(shí)現(xiàn)量子計(jì)算機(jī)的物理載體必須具備的條件：

(1)該量子系統(tǒng)是一個(gè)能很好定義的量子系統(tǒng)，量子比特必須是一個(gè)具有兩態(tài)的量子系統(tǒng)，例如量子點(diǎn)、離子講和超導(dǎo)量子比特;

(2)能精確的初始化到某一個(gè)己知的狀態(tài)上，如基態(tài)、激發(fā)態(tài);

(3)需要在量子計(jì)算機(jī)運(yùn)行期間要有長(zhǎng)的退相干時(shí)間，以保證量子計(jì)算機(jī)的操作;

(4)能夠控制量子比特之間的耦合;

(5)能夠正確地測(cè)量到量子比特的所處狀態(tài)。

中國(guó)不似美歐等國(guó)早早認(rèn)識(shí)和研究了量子技術(shù)，在量子計(jì)算機(jī)方面的研究起步較晚?？萍疾?011年啟動(dòng)的“十二五”導(dǎo)向性重大項(xiàng)目(超級(jí)“973”)，要求在2015年實(shí)現(xiàn)比特?cái)?shù)3的量子芯片。2016年啟動(dòng)“十三五”重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“半導(dǎo)體量子芯片研究”，要求2020年前獲得品質(zhì)因子1000、比特?cái)?shù)6的量子芯片。

2018年2月中科院/中科大團(tuán)隊(duì)發(fā)布量子計(jì)算云平臺(tái)最新成果-中科院聯(lián)合阿里云打造的11量子比特超導(dǎo)量子計(jì)算的云平臺(tái)，這是繼IBM后全球第二家向公眾提供10量子比特以上超導(dǎo)量子計(jì)算云服務(wù)的系統(tǒng)。平臺(tái)已成功上線32比特量子虛擬機(jī)，并已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了64量子比特的量子電路模擬打破IBMQ的56位仿真記錄。

想了解未來(lái)量子計(jì)算行業(yè)將如何發(fā)展?請(qǐng)關(guān)注中研普華研究院報(bào)告《2018-2023年中國(guó)量子計(jì)算機(jī)行業(yè)市場(chǎng)深度調(diào)研與投資風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)報(bào)告》。

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