量子计算机研发了这么久 怎样才能让它真正普及

一只薛定谔的猫（量子态的描述性实验）有望解决当前信息技术领域计算能力不足的问题。

在日前召开的中国科协年会上，中国科学院院士潘建伟指出，经过一百多年的发展，量子力学已经已经为解决当前的一些问题做好了技术储备。 .以量子计算为例，其计算能力随着粒子数量的增加呈指数增长。

自2017年IBM推出第一台商用通用量子计算机以来，量子计算机的竞争研发初见成效。今年5月，潘建伟院士团队成功研制出全球超导量子比特数最多的量子计算原型“祖冲之”。操纵的超导量子比特数达到了 62 个。 7 月，东京大学与 IBM 合作进行商业量子计算。计算机首先在日本用于材料开发和金融研究。

量子计算机发展了这么久，它会以什么样的形式普及应用？量子计算将首先应用于哪些领域？

量子计算机搬回家还是太贵了

现在的量子计算机还是很贵的，这和电子计算机的外观差别很大。

大多数量子计算机需要特殊的低温设备，需要液氮或液氦保持接近绝对零的温度，以保证量子位的稳定性。

为了降低成本，很多科学家都在努力提高工作温度。例如，去年《自然》发表了一篇论文。澳大利亚团队和加拿大、芬兰和日本的合作者报告了一个概念验证量子处理器单元的工作温度为 1.5 开尔文，是诸如此类公司使用的超导量子位芯片工作温度（0.1 开尔文）的 15 倍。谷歌和IBM。

但目前，量子计算机在一段时间内仍然价格昂贵，难以以“谁使用谁拥有”的形式提供服务。

“客户使用量子计算技术的最佳方式是通过云服务，因为量子计算机本身是非常先进、复杂和昂贵的系统。”亚马逊云科技Amazon Braket总经理Richard Mor在接受《科技日报》等媒体采访时表示，目前在自营数据中心建造昂贵的量子计算机是不现实的。

量子计算机的应用将采用“非我所有，我用”的模式，即云服务模式。

为了推进量子计算技术，亚马逊云科技推出了量子计算云服务Amazon Braket，科学家、研究人员和开发人员可以通过该服务开始与量子硬件提供商（包括D-Wave、IonQ和Rigetti的量子计算硬件。此外，亚马逊云科技还建立了量子计算中心和量子解决方案实验室，以加速量子计算技术和应用的发展。

“使用量子计算作为云服务意味着它使用的工具，比如安全控制、访问、资源管理、通知等传统云服务，应该是一样的。”理查德解释说，在现有云服务相关技术的基础上，还需要开发量子计算硬件、应用、迁移等核心技术。

量子计算需要普及，技术和d 人才需要锻炼

截至目前，量子计算机仍处于科研机构和高校的前沿。比较陌生。熟悉量子计算机是普及应用的前提。

目前，量子计算机的制造有不同的技术路线。不同技术路线的量子计算机具有不同的特性，带来不同的性能和水平。

以三种不同类型的商用量子计算机为例。第一个是 D-Wave 的量子计算机，它专注于完成特定的优化任务。第二个是 IonQ 的量子计算机。该技术路线使用悬浮在真空中的镱原子，为其量子位使用俘获离子，并使用激光束完成加工。第三个是Rigetti的量子计算机（IBM和Intel都采用这种技术路线），采用固态量子处理器，需要将芯片冷却到接近绝对零，并采用主动纠错技术来维持量子位的正常运行。

哪个更好用，或者哪个技术路线更适合特定问题？理查德介绍，亚马逊云技术提供的服务让客户可以直接使用市场上三种不同类型的量子计算机，无需复杂的选择。通过实际体验和动手体验，他们可以验证他们将来是否要使用量子。对于计算，应该选择什么样的技术，或者应该构建什么样的量子系统。

另外，培养量子计算的开发者也很重要。一方面，需要硬件开发人才，即量子计算机建设人才。另一方面，在量子计算应用方面的人才，如机器学习和量子计算的跨学科人才，需要在现实系统中进行磨练和组合。

“实验机构、教育机构、大学等都表示要开设量子计算学科，因为他们需要储备大量这方面的人才。” Richard说，所以他们需要量子计算服务来掌握如何开发、构建量子计算机，以及开发配套的纠错系统

量子计算已经走在为人类服务的路上

文章来源：《电脑与信息技术》 网址: http://www.dnyxxjs.cn/zonghexinwen/2021/0813/1617.html