量子计算的发展历程是什么?国内的量子计算发展到哪一步了,在国际上是否占据一席之地?超导量子芯片与半导体量子芯片的原理和作用有哪些……8月28日,来自北京大学物理学院的学生们通过线上直播的方式,参观了本源量子的量子计算体验中心。参观结束后,本源量子总经理张辉在线多名学子做了一次详细且生动的量子计算知识专题讲座。当天参观和座谈结束后,北大的同学们还纷纷手写祝福语,为本源量子以及中国的量子计算送上祝福。
“久闻本源量子在量子计算方面的专注研究,是全栈式自主研发的龙头企业,我们特组织一批物理学院的学生代表前来参观。”前不久,本源量子收到来自北京大学物理学院的参观请求。但由于疫情,行程一再耽搁。
疫情却挡不住同学们对量子计算的求知热情,本源量子决定用现场直播的方式,为大学生们开展一次线上直播,展示中国的量子计算技术成果。
8月28日上午9时许,在本源量子体验中心,六十多名大学生集体观看了这场科技直播。全国第一台真实的量子计算机原型机、2021年刚刚顶上热搜的量子计算机操作系统本源司南、上过中央电视台新闻联播的量子测控一体机……北京大学的同学们通过直播间,看到了本源量子全栈式开发的量子计算机软硬件,同时也代表了目前中国的量子计算的尖端开发成果与应用成果。
这也是本源量子首次尝试以线上直播的方式,带领大学生参观体验中心。“一方面可以在疫情不便面对面交流的形势下,继续开展量子计算科普教育;另一方面,直播的这种形式对参观人数是一种解放,可以让更多的量子计算爱好者参与进来,了解中国的量子计算发展情况。”本源量子总经理张辉表示。
当天上午,参观完体验中心,张辉与各位北大物理学院的同学们在线上展开了热烈的交流。针对量子计算的国际与国内的发展,张辉首先做了一个小时的量子计算深度报告。紧接着一个小时的时间,北京大学的同学们开始了自己的求知之旅,给张辉博士提出了各种各样的“疑难问题”,这其中还不乏一些量子科技行业的热点尖锐线:本源司南相比Google、微软这些公司有哪些优势?
张辉:首先,谷歌与微软目前没有对外发布过去量子计算机的操作系统。目前在本源量子发布本源司南之前,英国和奥地利曾经发布过量子计算机操作系统。对于这些国外的操作系统来说,本源司南全面超越已有产品,实现量子资源系统化管理、量子计算任务并行化执行、量子芯片自动化校准等全新功能,助力量子计算机高效稳定运行。
在3-5年内,在某些领域专用量子计算机有望实现量子霸权;10年左右,到2030年,实现百万比特的量子计算机。目前来看,实现通用量子计算机要攻克的一个最大的难题就是解决纠错和容错的问题。纠错和容错的问题如果解决不了,那有可能很长一段时间都实现不了通用量子计算机。但是对专用量子计算机没有影响。但是要是像现在我们正在使用的经典计算机,都是有纠错和容错。一旦突破,通用量子计算机便指日可待。
张辉:虚拟机和真实的量子计算机都有。虚拟机就是拿经典计算机模拟量子计算,从现在来看,虚拟机还是有它的优势的。比如用太湖之光可以模拟到200多位量子比特,可是用真实的量子芯片只能到几十位比特。量子霸权就是这个概念,看经典计算机可以极限模拟到多少位量子比特的量子计算机。2015年-2016年,IBM是可以模拟到49比特,到了2018年是由我们本源量子打破了这一纪录,我们在太湖之光模拟到64位量子比特,打破了IBM的纪录,我们优化了算法,优化了硬件。目前,本源量子可以模拟200位比特的量子芯片。
Q4:我看了一些资料信息,量子科技行业是否存在泡沫?或者您觉得未来量子行业的寒冬期会在什么时候?
张辉:目前正是量子信息科技的第二次技术革命,国内外的量子行业都处在一个炙手可热的风口期。所有的行业都会有寒冬期,并非针对量子。但是目前来看,量子科技行业还是处在一个预热期,如果在三年内,我们可以造出专用量子计算机,实现量子霸权的话,会真正点燃整个量子计算行业。
目前,量子技术,包括量子保密通信、量子精密测量和量子计算都还没有达到大规模应用的阶段,但这个阶段的技术需要的投入是巨大的,包括IBM、谷歌、Intel、微软等科技巨头,纷纷巨资重注。在我们国家近几年量子技术的企业得到了政府政策的大力支持和各类资本的青睐,这些投入在我看来,未来会百倍千倍地回馈人类社会。
张辉:大气预测是量子计算非常擅长的一个方面,这也得益于量子计算的算力相对于经典计算来说,是指数级的提升。所以毋庸置疑,未来量子计算一定能够在大气预测方面发挥它的效用。
本源量子自成立以来,始终致力于量子计算的教育与培训,不仅上线供大家免费使用的教育云平台,还将量子计算体验中心免费开放,供所有市民参观,特别是中小学以及大学生群体。他们可以在这里观看到真实的量子计算机,体验真实的量子计算,埋下科技创新的种子。体验中心自2020年成立以来,目前共举办各项活动上百场,面向中小学生、高校、科研爱好者等,服务人群五千人次。
目前,本源量子已与中国科学技术大学、华中科技大学、哈尔滨工业大学、西安电子科技大学、西安交通大学、南京航空航天大学、中国海洋大学、问天量子、中科院量子信息重点实验室、海利尔集团等高校、企业合作伙伴共建合作,致力于搭建服务量子计算科普产业的资源共享平台,形成本源量子计算科普教育链,推动我国量子计算人才教育建设深度发展。
未来,本源量子将继续深耕量子教育发展,构建量子教育行业生态,提供一体化的量子教育服务,为国家培养量子计算专业人才而努力。(张梦怡)

