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5月30日上午，2023中关村论坛系列平行论坛——量子计算发展与未来论坛在北京开幕。上游新闻记者从论坛上获悉， 中国科学院院士、中科院量子信息与量子科技创新研究院院长、中国科学技术大学常务副校长潘建伟发表视频演讲时表示，我国科学家已经实现了255个光子的九章3号计算原型机，它针对特定问题的求解能力已经比经典的超级计算机快亿亿倍。在量子计算领域，希望在未来的5年可以达到对数百个量子比特的相关操纵，构建专用的量子模拟器帮助理解一些复杂物理系统规律。比如高温超导的机理，量子霍尔效应等等。通过10～15年的努力，希望能够操纵上百万个量子比特，并实现量子纠缠初步构建可编程的通用量子计算机。
部分性能强于经典超级计算机亿亿倍
1981年，诺贝尔奖获得者理查德·费曼提出了量子计算机构想，如何把“构想”变成现实一直是科学家们的梦想。目前，量子计算已被认为可能是下一代信息革命的关键技术，可通过特定算法产生超越传统计算机的算力，解决重大经济社会问题。因此，研制量子计算机成为世界科技前沿重大挑战。2022年的诺贝尔物理学奖颁给了三位量子科技领域的先驱，以表彰他们利用纠缠光子实现了贝尔不等式的违背，并因此开创量子信息科学。
潘建伟介绍，在量子计算方面，实现通用的量子计算机还需要长时间的努力。为了确保该领域的健康发展，学术界微量的计算设定了三个发展阶段。第一个阶段是要实现量子计算的优越性，量子计算系统对某些特定问题的求解速度已经远远超过了经典超级计算机，展现出量子计算本身的优越。第二阶段是构建了专用的量子模拟器，用来求解一些经典计算机难以胜任的特定的复杂问题，比如高温超导机制等。最后第三阶段的目标是希望在量子纠缠的帮助下，实现通用的可编程量子计算。
潘建伟表示，在2020年我国科学家实现了76个光子的量子计算原型机“九章1号”，“九章1号”在求解高斯玻色取样的特定问题上，速度是当时最快的经典超级计算机的“5个数量级”。之后系统进行了不断的升级，近期已经实现了255个光子的九章3号计算原型机，它针对特定问题的求解能力已经比经典的超级计算机快亿亿倍。在量子计算领域，希望在未来的5年可以达到对数百个量子比特的相关操纵，构建专用的量子模拟器帮助我们理解一些复杂物理系统规律。比如高温超导的机理，量子霍尔效应等等。通过10~15年的努力，希望能够操纵上百万个量子比特，并实现量子纠缠初步构建可编程的通用量子计算机。
量子计算云平台“Quafu”已开放测试
中科院物理所研究员、北京量子院量子计算云平台团队负责人范桁在演讲时介绍，量子计算云平台是量子计算综合性能的展示，以互联网云计算的形式，整合量子芯片、测控设备、量子操作系统和应用软件为一体，将量子算力提供给研究及测试者，是量子计算走向实用化的全栈式技术和基础。
北京量子信息科学研究院联合中科院物理研究所和清华大学，共同推出了“Quafu”量子计算云平台，取意“量子未来”，上线三个超导量子芯片，三个芯片分别有136、18和10个量子比特，用户可以自主选择合适的芯片运行量子计算任务。云平台兼容国际通用的开放量子汇编语言标准，提供了图形界面、量子汇编语言和客户端三种提交量子计算任务的形式，方便用户多种应用需求。这三枚量子芯片分别拥有136个、18个和10个量子比特。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。”范桁称，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。”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。
范桁介绍，“Quafu”量子计算云平台已对国内外用户开放测试，有2000余名量子计算研究者和学生注册，运行量子计算任务50余万次，显示其运行稳定高效。对于普通用户，该系统免费开放。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。
（文章来源：上游新闻）
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