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联网即可体验量子计算机，新一代量子计算云平台发布|当前最新

2023-05-26 05:50:33 来源：北京日报客户端

(相关资料图)

点点鼠标，就能在云端体验量子计算机的极速运算过程。5月25日，在2023中关村论坛开幕式上，北京量子信息科学研究院发布了新一代量子计算云平台，并将其命名为“量子未来-QUAFU”。利用这一平台，科研人员可以在云端开展研究工作，完成复杂的计算任务，大众也能亲身体验微秒级的量子计算速度，还可以尝试编写“量子软件”。

仅有指甲盖大小、通体黑色，超导量子芯片的外观和目前常见的半导体芯片没有分别。不过，常温下超导量子芯片并不能工作，将它放入稀释制冷机，在10毫开尔文的极低温下，藏在芯片里的量子比特便“活”了过来。

“薛定谔的猫”是最著名的量子力学思想实验，具备“既生又死”的叠加态特点，量子比特正是利用叠加效应驱动超导量子芯片工作。“经典的计算机使用的是二进制，0和1的指令就像球的两极，其状态是两个确定的点。但量子比特则处在0和1的叠加态，可表示的状态覆盖了整个球体表面，我们可以通过‘经纬度’信息来描述它的状态。”北京量子信息科学研究院兼聘研究员、中科院物理研究所研究员范桁解释道，由点到面，意味着芯片的算力大大增强。

不过，独立的量子芯片所能发挥的能力终究有限。北京量子信息科学研究院、中科院物理研究所和清华大学共同研发的新一代量子计算云平台，让空间距离50公里之遥的三枚超导量子芯片在“云”上相聚，从单机变为联网。该成果让量子算力实现了连接、整合，随着相关的电子器件完成配套，便搭建起从底层硬件到操作系统均完备的量子计算机。用户接入云端，即可享受量子计算机提供的服务。

这三枚量子芯片分别拥有136个、18个和10个量子比特。那么在使用中，量子比特是不是多多益善呢？长远来看，比特数越多，算力就越强，但在现阶段则利弊兼有。“量子计算是会出错的，而且错误率并不低。”范桁先讲起了量子计算的“缺点”，正因量子计算的准确度达不到100%，芯片中的量子比特越多，算力虽然越强，但计算误差也会随之增大。“所以目前平台提供了三个选项，136个量子比特适合计算复杂的问题，但平均精度不算最好，10个量子比特算得较慢但精度高，用户可按需选择。”

我们为什么要造一台会算错的计算机？“要算加减法，量子计算机的能力未必比经典计算机强，但当我们面临极为复杂的特殊计算问题时，量子计算机的运行速度能提升成百上千倍，乃至万倍以上，让计算上的不可能变为可能。”范桁说。

目前，该量子计算云平台在平台规模、单量子比特数量等指标上，均处于国际第一方阵，并能实现18量子比特的全局纠缠，计算精度为世界前沿水平。

自去年11月起，该平台已面向国内外用户开放测试，有2000余人注册使用。目前，平台已运行量子计算任务超过50万次，期间始终保持稳定高效。在该平台上，用户可以根据自己的需求编写程序，其不仅兼容了国际通用的开放量子汇编语言标准，还提供了图形界面，只需要动动鼠标就能便捷编程。一些国内研究团队已经在利用该量子计算云平台远程调用量子芯片，构建各自的科研、应用软件，量子计算的生态建设逐步展开。

未来，量子计算将不再只属于科研人员，其强大的算力能优化很多日常生活问题。范桁以物流行业举例，每天有上千万件快递在北京的大街小巷流转，如何实现更省时省力地送达，这需要巨大的算力，而量子计算机能很好地完成这项任务。

“量子计算的生态需要基于云平台建设，因此云平台的发展越早越好。”范桁说，量子计算云平台的发展要抢占先机，并长期迭代，让平台与用户共同成长。“我国在传统计算机领域错过了发展黄金期，但量子计算机带来了新的机遇，这是一项变革性的技术，也是我们不能输的一场竞争。”

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