德专家肯定中国量子计算追上全球顶尖前列 实际应用距离尚远

中国科学院的学者宣布超导量子计算和光量子电脑祖冲之2号实现创纪录的运算性能，德国专家表示，中国在此一基础研究领域至少追平了西方水准。图为IBM量子电脑。（图／IBM）

最近中国科学院的学者公布量子计算研究成果，宣布超导量子计算和光量子电脑祖冲之2号实现创纪录的运算性能，德国专家表示，中国在此一基础研究领域至少追平了西方水准。不过，目前全球的量子电脑尚处原型机阶段，和实际应用相距甚远。

《德国之声》指出，中国学者近日发表论文声称，其最新研发的66量子比特(Qubits)的可程式设计超导量子电脑祖冲之2号，实现了创纪录的运算性能，比目前最快的超级电脑快1000万倍，计算复杂度比谷歌的超导量子计算原型机悬铃木(Sycamore)高100万倍。

大陆中国科技大学潘建伟宣布成功构建113个光子的量子计算机「九章2号」。（图／新华社）

报导说，2019年54量子比特的谷歌悬铃木成为了全球首个实现「量子优越」(Quantum Supremacy或译量子霸权)的量子电脑，大幅超越了传统超级电脑的性能。不过，悬铃木只能处理一些非常抽象的特定任务，和日常应用场景还有很大的距离。

此次由中国学者研发的祖冲之二号，按照研发团队的说法，其处理任务的难度比悬铃木高出2~3个数量级。领衔此项研究的中科院院士潘建伟对表示，接下来将攻关量子纠错，从而探索使用量子计算来解决一些具有重大应用价值的科学问题。

报导说，潘建伟团队还推出了光量子计算原型机九章2号，其每毫秒的运算能力相当于传统超级电脑运算3000亿亿年。不过，九章2号目前也同样只能处理特定任务，尚不适合于实际应用。

德专家表示，过去川普政府针对中国科技的制裁只能是暂时性措施，长远必须得加强自身竞争力。近年来，中国在量子科技领域取得了全球领先地位，2020年潘建伟团队与牛津大学等国际科研机构的学者在相隔上千公里的2个地面基站之间，实现了基于量子纠缠的无中继量子保密通信。这些科学家还利用墨子号量子通信实验卫星作为量子纠缠源，首次实现了相距上千公里的两地分发量子金钥。

此次量子运算的最新研究成果，被亚琛理工大学物理学教授、德国于利希超算研究中心量子通信专家蜜雪儿森(Kristel Michielsen)评为「至少达到了西方的量子计算水准」。不过潘建伟强调，其团队研发的祖冲之二号具有66量子比特，因此其性能为54量子比特的谷歌悬铃木的4倍。这两台原型机在处理试验任务时，都没有运用到其最大算力。

潘建伟则指出，目前的量子计算原型机错误率依然太高，因此无法投入到实际应用场景中去。量子比特的稳定性问题依然是全球研发人员面临的重大挑战。蜜雪儿森说，首先要试图制作出高品质的量子比特以及量子逻辑门，但是要保持它们的稳定，现在只能维持30~95毫秒，科学家则争取在这一瞬间让量子电脑处理实验任务。