中国能否研发量子计算机从而实现对美国芯片的弯道超车?

不要老是迷信弯道超车,这玩意喊喊口号可以,开车的都知道,弯道翻车的几率比超车成功要高!有些学科就只能沉下心来一步一个脚印慢慢搞,特别是基础科学!做科研的更不能有这种好高骛远的心态,不然将是中国科学界的灾难 。

其他网友观点

很高兴一起来聊聊量子计算这个话题 。先表达一下自己的看法:量子计算总体还处于相对早期研究阶段,长远看中国有机会在量子计算方面获得很好的发展,但是,量子计算并不像我们一般认知的只是简单的做芯片设计,这是综合性的从理论、算法、材料、测控、应用、体系架构等综合性的全新的突破 。要实现真正实用的量子计算还有很长的路要走 。我们切不可盲目乐观,但也不必过分悲观,尊重科学规律长期务实投入才是我们的应取之道 。切不可在当前情况下,鼓吹科技大跃进、重蹈大炼钢铁覆辙!

以下给出一些基本信息(因为量子计算确实很前沿和难懂,文叔根据公司访谈、学术界专家请教给出的信息以及个人观点可能存在不足甚至错误,欢迎各位指正探讨 。同时因涉及面较多,本文不展开介绍讨论量子计算详细内容,感兴趣的可以关注文叔共同探讨交流 。)

1、当前国内国外量子计算发展状况 。

国际最新的情况能够达到53量子比特,2019年google实现了“量子霸权” 。最新的拥有53个超导量子比特的Sycamore 处理器,可以在200 秒内运行全球最强的超级计算机Summit耗时 1万年才能完成的计算,实现了“量子霸权”(Quantum Supremacy) 。但实际上并没有太多现实意义,更多的学术意义 。

国内目前大概是20量子比特的水平,正在向50量子比特努力,包括浙大、中科大等团队都在研究 。同时我们要知道的是,并不是一昧的单纯看量子比特数,同时需要看量子比特的保真度等 。总体上我们是存在一定的差距的,或者说可能目前相当于国外2016~17年的水平 。但这个差距应当是能够赶上的 。


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2、大的发展趋势预测 。

0~5年:量子模拟、量子霸权 。这个阶段更多还是进行理论、算法突破,并基于量子模拟研究算法和应用 。同时,我们看到,国内像本源量子、量旋科技等出现了基于核磁共振、金刚石色心的2bit量子位的量子计算机,用于科研等 。因此,量子教学、量子人才培养应该也是这个阶段的重点 。5~10年:针对特定应用的量子计算系统,即所谓的NISQ时代 。按照部分专家的观点,需要满足>200量子比特,至少需要发展到175bit量子位可以开始考虑商业应用,解决专用问题。NISQ(Noisy Intermediate-Scale Quantum)嘈杂中型量子时代,乐观预估3~5年可以达到,形成40亿美元市场;量子计算最早成熟应用:材料设计等 (目前占据了超算30%以上的算力) 等市场 。10~20年:通用量子计算 >10000万量子比特 。这个将是漫长的过程,悲观的观点可能比这个时间要更长甚至觉得很难实现 。
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因此,不可以过分的乐观,这不是一朝一夕的事情 。需要长期的投入和突破 。

3、当前国内量子计算的情况 。

国内人才缺乏,处在搭建实验室、培养人才阶段 。真正有经验参与过量子计算研究的人基本是从国外回来,比如浙大的王浩华、百度的段润尧、阿里的施尧耕、腾讯的张胜誉、华为的翁文康、量旋电子曾蓓 。目前全国每年培养的量子计算的人才可能不超过50个 。领军人物:业界号称的GDP——郭光灿、杜江峰、潘建伟,另外还有南科大的俞大鹏院士、香港中文大学物理系主任林海青院士等 。研究机构:中科大、浙大、北京量子信息科学研究院、深圳量子科学与工程研究院、南科大量子科学与工程研究院同时阿里、百度、华为等都成立了量子计算实验室等,从量子模拟、量子算法、量子应用等方向开展研究,并协同大学研究机构共同研究量子芯片

4、量子技术及量子计算系统简介


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量子技术体系根据不同的实现量子比特的方法和技术包括了离子阱、超导、半导体、核磁共振、金刚石色心等 。详细的技术就不做介绍了 。


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量子计算系统包括了量子芯片系统(注意,用的是芯片系统而不是芯片)、控制系统、量子软件(算法/应用等)、以及低温环境(针对超导技术)等 。每一个环节其实都很关键 。

总结,量子计算是全新的从理论(量子力学)突破到科技实现的综合的复杂前沿研究领域,还处于早期 。国内已经在积极投入和跟进,且取得了不错的进展,但依然存在人才不足等各方面的挑战,需要做好长期的投入准备,不可冒进也不必妄自菲薄 。同时可以根据量子计算的进展,积极开展产业化的准备和可能得应用,比如当前阶段研究量子技术的同时,开展量子教学、量子模拟等方面的研究应用 。

其他网友观点

【中国能否研发量子计算机从而实现对美国芯片的弯道超车?】中国在量子通信方领先,在量子计算方面稍微落后,但是差距没有那么大 。以中国人的智慧、勤劳、毅力、勇气,相信外国人有的,我们中国会有;外国人没有的,中国也会有 。我们毛主席说过"让敌人封锁吧,封锁I0年8年,中国一切都会有的 。"这还是在中国一穷二白之时白手起家之际 。今天,我中华奋起腾飞时,会将伟大领袖的预言缩短到世界惊讶的速度 。让美帝国主义的扼制见鬼去吧,因为中国已经真的站起来了!

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