一個小到連電子都容不下的世界是怎么樣的呢?那里面沒有物質(zhì),沒有光,甚至連我們習(xí)以為常的萬有引力和時間,都不存在了。它或許可以帶給你永生,卻給不到你日常的快樂……
一個小到連電子都容不下的世界是怎么樣的呢?那里面沒有物質(zhì),沒有光,甚至連我們習(xí)以為常的萬有引力和時間,都不存在了。它或許可以帶給你永生,卻給不到你日常的快樂。
漫威電影《蟻人》就是描述著這樣一個量子世界。
所謂量子通信,是指利用量子糾纏效應(yīng)進(jìn)行信息傳遞的一種新型的通訊方式,是近20年發(fā)展起來的新型交叉學(xué)科,是量子論和信息論相結(jié)合的新的研究領(lǐng)域。量子技術(shù)已經(jīng)在量子密鑰分發(fā)、量子隱形傳態(tài)、量子精密測量等方面取得了可觀的成就。
目前,全球的產(chǎn)業(yè)巨頭開展全球合作,推動量子技術(shù)與應(yīng)用加速發(fā)展。目前,量子計(jì)算技術(shù)的研究與應(yīng)用探索廣受重視,成為新興技術(shù)領(lǐng)域熱點(diǎn),并已經(jīng)初具產(chǎn)業(yè)生態(tài)。
谷歌、IBM、英特爾和微軟等科技巨頭已成為推動量子計(jì)算原理樣機(jī)研發(fā)加速發(fā)展的重要力量。從技術(shù)路線來看,谷歌和IBM 致力于超導(dǎo)體系,Intel 同時涉獵硅半導(dǎo)體和超導(dǎo)體系,微軟布局全新的拓展路線。
從發(fā)展模式來看,幾大巨頭在全球范圍內(nèi)聯(lián)動優(yōu)勢資源展開廣泛合作。英特爾與荷蘭QuTech 研究所、德國馬普量子光學(xué)中心、美國國家標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)研究院等研究機(jī)構(gòu)聯(lián)合推進(jìn)硅半導(dǎo)體量子計(jì)算。微軟與荷蘭QuTech 研究所、丹麥玻爾研究所等合作研究拓?fù)淞孔佑?jì)算。IBM 對金融、汽車、電子、材料等不同應(yīng)用領(lǐng)域的全球合作伙伴開放量子計(jì)算云平臺,推動產(chǎn)業(yè)應(yīng)用,量子計(jì)算初具產(chǎn)業(yè)生態(tài)。
從研究成果來看,Google、IBM 等產(chǎn)業(yè)巨頭加入超導(dǎo)量子比特技術(shù)研究后,量子比特?cái)?shù)量迭代速度明顯加快,尤其近三年由9位拓展至72位,實(shí)現(xiàn)了8倍迅速提升。盡管幾家公司在量子比特?cái)?shù)量的成果中未披露全部技術(shù)細(xì)節(jié),引發(fā)一定爭議,但不可否認(rèn)的是量子計(jì)算近年來在科技巨頭的推動下發(fā)展速度十分迅速。
我國量子計(jì)算以科研機(jī)構(gòu)為主,在量子計(jì)算基礎(chǔ)理論、物理實(shí)現(xiàn)體系、軟件算法等領(lǐng)域均有研究布局,中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)、清華大學(xué)、浙江大學(xué)等研究機(jī)構(gòu)近年來取得一系列具有國際先進(jìn)水平的研究成果,為我國量子計(jì)算發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。從各國高水平SCI論文總量和熱點(diǎn)論文來看,美國位列第一,我國、德國分列第二和第三位;在被引次數(shù)方面,我國緊隨美國、德國和英國之后。
在代表性研究成果方面,中科大、浙江大學(xué)等聯(lián)合實(shí)現(xiàn)了11位超導(dǎo)量子比特糾纏,中科大分別實(shí)現(xiàn)了光量子體系18比特糾纏和半導(dǎo)體體系3比特邏輯門,清華大學(xué)實(shí)現(xiàn)了相干時間最長的離子阱體系量子儲存。阿里巴巴、騰訊、百度和華為等科技公司開始關(guān)注和投資量子計(jì)算領(lǐng)域,阿里與中科大聯(lián)合發(fā)布量子計(jì)算云平臺,華為宣布了由量子計(jì)算模擬器和編程框架組成的云平臺,但總體而言進(jìn)入較晚、參與度有限,在產(chǎn)品工程化及應(yīng)用推動方面與美國科技巨頭存在明顯差距。