德專家肯定中國量子計算追上全球頂尖前列 實際應用距離尚遠

中國科學院的學者宣佈超導量子計算和光量子電腦祖沖之2號實現創紀錄的運算性能，德國專家表示，中國在此一基礎研究領域至少追平了西方水準。圖爲IBM量子電腦。（圖／IBM）

最近中國科學院的學者公佈量子計算研究成果，宣佈超導量子計算和光量子電腦祖沖之2號實現創紀錄的運算性能，德國專家表示，中國在此一基礎研究領域至少追平了西方水準。不過，目前全球的量子電腦尚處原型機階段，和實際應用相距甚遠。

《德國之聲》指出，中國學者近日發表論文聲稱，其最新研發的66量子比特(Qubits)的可程式設計超導量子電腦祖沖之2號，實現了創紀錄的運算性能，比目前最快的超級電腦快1000萬倍，計算複雜度比谷歌的超導量子計算原型機懸鈴木(Sycamore)高100萬倍。

大陸中國科技大學潘建偉宣佈成功構建113個光子的量子計算機「九章2號」。（圖／新華社）

報導說，2019年54量子比特的谷歌懸鈴木成爲了全球首個實現「量子優越」(Quantum Supremacy或譯量子霸權)的量子電腦，大幅超越了傳統超級電腦的性能。不過，懸鈴木只能處理一些非常抽象的特定任務，和日常應用場景還有很大的距離。

此次由中國學者研發的祖沖之二號，按照研發團隊的說法，其處理任務的難度比懸鈴木高出2~3個數量級。領銜此項研究的中科院院士潘建偉對錶示，接下來將攻關量子糾錯，從而探索使用量子計算來解決一些具有重大應用價值的科學問題。

報導說，潘建偉團隊還推出了光量子計算原型機九章2號，其每毫秒的運算能力相當於傳統超級電腦運算3000億億年。不過，九章2號目前也同樣只能處理特定任務，尚不適合於實際應用。

德專家表示，過去川普政府針對中國科技的制裁只能是暫時性措施，長遠必須得加強自身競爭力。近年來，中國在量子科技領域取得了全球領先地位，2020年潘建偉團隊與牛津大學等國際科研機構的學者在相隔上千公里的2個地面基站之間，實現了基於量子糾纏的無中繼量子保密通信。這些科學家還利用墨子號量子通信實驗衛星作爲量子糾纏源，首次實現了相距上千公里的兩地分發量子金鑰。

此次量子運算的最新研究成果，被亞琛理工大學物理學教授、德國於利希超算研究中心量子通信專家蜜雪兒森(Kristel Michielsen)評爲「至少達到了西方的量子計算水準」。不過潘建偉強調，其團隊研發的祖沖之二號具有66量子比特，因此其性能爲54量子比特的谷歌懸鈴木的4倍。這兩臺原型機在處理試驗任務時，都沒有運用到其最大算力。

潘建偉則指出，目前的量子計算原型機錯誤率依然太高，因此無法投入到實際應用場景中去。量子比特的穩定性問題依然是全球研發人員面臨的重大挑戰。蜜雪兒森說，首先要試圖製作出高品質的量子比特以及量子邏輯門，但是要保持它們的穩定，現在只能維持30~95毫秒，科學家則爭取在這一瞬間讓量子電腦處理實驗任務。