現(xiàn)在的量子計算機(jī)發(fā)展到了什么階段,瓶頸是什么,前景如何呢?
2019年是量子計算發(fā)展的高光時刻。
2019年初,IBM推出了20個比特的量子計算原型機(jī),并且已經(jīng)開始售賣。2019年年底,谷歌實現(xiàn)了“量子霸權(quán)”,僅僅只用了53位的量子芯片就解決了一個經(jīng)典超級計算機(jī)需要10000萬才能解開的數(shù)學(xué)問題。
谷歌的量子霸權(quán)不亞于當(dāng)年人工智能界的“阿爾法狗”,AI下圍棋打敗了所有人類,人類認(rèn)識到機(jī)器學(xué)習(xí)的強大,把人工智能推向的高速發(fā)展的道路。專家們認(rèn)為谷歌的量子霸權(quán),完全有可能點燃量子計算熱潮。
霍尼韋爾也在官網(wǎng)上向外界公布,其將會在未來三個月內(nèi)推出目前全球市場上性能最好的量子計算機(jī),公告中稱,這一產(chǎn)品量子體積將至少達(dá)到64,是目前業(yè)界產(chǎn)品的兩倍,且在未來五年,量子計算機(jī)的量子體積還將每年將提高10倍。
IBM也將在德國建造歐洲首臺量子計算機(jī),使研究人員能在沒有違反歐盟對數(shù)據(jù)安全主導(dǎo)問題的立場上,利用該技術(shù)。預(yù)計,這臺量子計算機(jī)將于2021年初在斯圖加特附近投入使用。
在國內(nèi)同樣有好消息,本源量子在2019年9月10日,發(fā)布全球第一個量子計算機(jī)應(yīng)用軟件ChemiQ,ChemiQ是一套量子化學(xué)應(yīng)用系統(tǒng),可用于模擬計算化學(xué)分子在不同鍵長下對應(yīng)的能量,為量子計算在化學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用提供基礎(chǔ),幫助相關(guān)人員探索量子計算應(yīng)用、推動生物科技研發(fā)進(jìn)程。
除此之外,我們還計劃在2020年搭建中國第一臺量子計算原型機(jī),具有全自主知識產(chǎn)權(quán)的。原型機(jī)將搭載6比特超導(dǎo)芯片,技術(shù)指標(biāo)達(dá)到IBM在2016年時的工作水準(zhǔn);同時,原型機(jī)將搭載另一款2比特的半導(dǎo)體芯片,這相當(dāng)于Intel在2018年的水準(zhǔn)。
專利方面,加拿大的D-Wave獲批了300多項,IBM也有235項,微軟有212項,本源量子作為中國唯一上榜企業(yè)有36項(時間截止至2019年10月)。
從量子計算角度看,中國和美國至少還有4~5年的差距。但現(xiàn)狀比經(jīng)典計算機(jī)好了很多,至少不會被人“卡脖子”。
量子計算機(jī)商用預(yù)測大概會分三個階段,當(dāng)前第一階段已經(jīng)走完。在量子計算的原型機(jī)的開發(fā)這一水平上,谷歌提出的量子霸權(quán)是標(biāo)志性事件。
第二階段是接下來的十年,重點是尋找專用級的芯片,用它來解決特定行業(yè)的問題。
第三階段,是再往后十幾年的時間,目的是真正把通用量子計算機(jī)實現(xiàn)出來。波士頓咨詢曾經(jīng)預(yù)測,到2030年,保守估計市場需求有20多億美金,樂觀估計可以達(dá)到600億美金,到2050年的時候可以達(dá)到2600~3000億美金。
但是我們需要明確一點,量子計算機(jī)不會代替經(jīng)典計算機(jī)。