谷歌量子计算商用路线图浮出水面 产业发展将提速

　　中国证券网讯 近日，据澎湃新闻援引外媒报道，谷歌正在开发量子计算技术的商业应用，最终实现量子云服务。除了向科学家和人工智能研究者提供访问其量子计算机的途径外，谷歌还成立了新实验室“胚胎量子数据中心”，以及名为ProjectQ的开源项目，来鼓励开发人员为量子计算机编写代码。

　　斯坦福大学量子计算机研究者皮特·麦克马洪表示：“谷歌在打造量子计算硬件时非常开放。未来，谷歌将使其变成云计算服务。”

　　年初时，谷歌对外宣布，五年内造出一款量子计算机。它能在特定任务测试中战胜传统计算机。在随后的几个月时间里，谷歌一直在向科研实验室和人工智能研究者提供量子计算机的访问权限。此举的目的在于，谷歌希望推动量子计算工具和应用的发展，最终将其变成更快、更强大的云计算服务。

　　美国能源部下属研究机构劳伦斯利福摩尔国家实验室科学家乔纳森·杜布瓦认为，谷歌的目标很明确，他们计划通过云计算服务开放量子计算机的使用权限，承诺让政府和学术研究者免费使用。不过，谷歌发言人尚未对此做出回应。

　　为用户提供早期、免费接入专用硬件的机会，引起开发者兴趣，这符合谷歌发展云计算业务的长期发展战略。同时，也成为应对量子计算机领域竞争的一种策略。

　　在量子计算领域里，不少企业也已经公布了自己的量子计算机开发计划。IBM、微软已研发了多年。今年3月，IBM宣布今年将推出全球第一个商业化量子计算云服务IBM Q，这也是全球第一个收费的量子计算云服务系统。5月，IBM为静态实验服务增加了一个17量子位原型量子处理器。此外，软银新成立的Vision基金会正准备投资量子计算，英特尔也公布过自己的量子计算机计划。

　　由于量子计算机体型庞大，且需要铌和铝一类的超导体金属作为依靠，来保持超低的温度，保证量子计算机的材质具有量子力学的性能。因此量子计算服务更可能通过网络以租赁的方式提供，购买量子计算机并将其放入企业数据中心并不现实。

　　相比传统计算机，量子计算机的最大区别在于：传统计算机只能按照时间顺序一个个地解决问题，而量子计算机却可以同时解决多个问题。

　　传统计算机使用的运算规则是二进制，用0和1记录信息状态。但量子计算机由量子状态来描述信息，根据量子的特性它可以同时表示多种状态，并同时进行叠加运算，因而拥有更快速的运算方式。

　　量子计算机究竟有多厉害？举个例子，你被要求5分钟内在国会图书馆某一本书的某页上找到一个大写字母“X”，这几乎是不可能的，因为那里有5000万册书。但是如果你处于5000万个平行现实中，每个现实都可以查看不同的书籍，你肯定能在其中某个现实中找到这个“X”。在这个假设中，普通计算机就是像疯子一样的那个你，需要5分钟内找遍尽可能多的书。而量子计算机却能将你复制出5000万个，每个只需翻找一本书即可。

　　超高速的运行能力，使得量子计算机得以在如人工智能、分子模拟、密码学、金融建模、天气预报、粒子物理学有广阔应用前景。

　　【拓展阅读】

　　中国建成世界首台光量子计算机

　　中国科学技术大学潘建伟院士3日在上海宣布，我国科研团队成功构建的光量子计算机，首次演示了超越早期经典计算机的量子计算能力。

　　据新华社5月3日消息，实验测试表明，该原型机的取样速度比国际同行类似的实验加快至少24000倍，通过和经典算法比较，也比人类历史上第一台电子管计算机和第一台晶体管计算机运行速度快10倍至100倍。

　　潘建伟说，这台光量子计算机标志着我国在基于光子的量子计算机研究方面取得突破性进展，为最终实现超越经典计算能力的量子计算奠定了坚实基础。

　　打破世界纪录 实现10个超导量子比特纠缠（以下资料来自央广网）

　　在超导体系，该研究团队自主研发了10比特超导量子线路样品，通过高精度脉冲控制和全局纠缠操作，成功实现了目前世界上最大数目的超导量子比特的多体纯纠缠，并通过层析测量方法完整地刻画了10比特量子态。这一成果打破了美国之前保持的9个量子比特操纵的记录，形成了一个完整的超导计算机的系统，使我国在超导体系量子计算机研究领域也进入世界一流水平行列。

　　根据计划，潘建伟研究团队将计划在今年年底实现大约 20 个光量子比特的操纵， 20 个超导量子比特样品的设计、制备和测试，量子计算机的速度将会成指数增长。

　　量子计算机是指利用量子相干叠加原理，理论上具有超快的并行计算和模拟能力的计算机。随着可操纵的粒子数的增加，量子计算机的计算能力呈指数增长，可以为经典计算机无法解决的大规模计算难题提供有效解决方案，具有巨大的发展潜力。一台操纵 50个微观粒子的量子计算机，对一些特定问题的处理能力甚至比超级计算机更强。如果现在经典计算机的速度是自行车，那量子计算机的速度就好比飞机。并行计算让量子计算机一秒钟就可完成超级计算机几年的计算任务，几天内就能解决传统计算机花费数百万年时间才能处理的问题。正是因为其广阔的发展前景，许多欧美发达国家以及大型高科技公司纷纷布局相关研究。

　　目前，发展这一技术的关键在于如何通过发展高精度、高效率的量子态制备与相互作用控制技术，实现规模化量子比特的相干操纵。国际上学术界对于量子计算技术的研究主要基于光子、超冷原子和超导线路三个体系上。我国科学家日前在光子和超导线路上取得的重大突破，对于量子计算机的研究与应用具有标志性意义。

　　比超级计算机还厉害！中国科学家建成世界首台光量子计算机（以下资料来自人民日报）

　　今天，中国科技大学潘建伟教授宣布，研究团队在去年首次实现十光子纠缠操纵的基础上，构建了世界首台超越早期经典计算机的单光子量子计算机。量子计算利用量子相干叠加原理，计算能力随可操纵的粒子数呈指数增长。