量子|中美日三国逐鹿量子计算，谁领风骚？( 二 )

二维超导量子比特芯片示意图，每个橘色十字代表一个量子比特。图源：中国科学技术大学
除超导方式外，中国科技大学早在2020年就采用光子的方式继谷歌之后实现了“量子霸权”：成功构建了76个量子比特（光子）的量子计算原型机“九章” 。据悉，当求解5000万个样本的高斯波色取样时，目前世界最快超级计算机预计耗时6亿年，而“九章”仅需200秒。
研究团队表示：“希望能够通过15年到20年的努力，研制出通用量子计算机，以解决一些广泛应用的问题，如密码分析、气象预报、药物设计等，同时进一步探索物理、化学、生物学领域的一些复杂问题。 ”
此外，阿里巴巴集团也将开发量子计算机。 2015年该公司与中国科学院成立了量子计算实验室， 2018年推出了能通过云平台使用的服务。
日本：另辟蹊径加快步伐日本也不甘示弱，加快了量子计算机研制的步伐。今年4月，日本富士通公司宣布将与理化学研究院（RIKEN）合作，在后者现有的高级超导量子计算技术研究基础上，在未来几年内打造出拥有1000量子比特的量子计算机。
另据《日本经济新闻》5月报道，以丰田、东芝和日本电气公司为代表的50家企业计划成立量子技术研究协议会，以推进量子技术的发展。
但日本量子计算机的研制路线与中美并不完全相同。谷歌等企业采用名为“量子门”的方式来开发量子计算机，这种量子计算机被称为“通用型” ，因为它可以处理任何计算任务，但缺点是量子比特很难保持稳定，而且难度随量子比特数目的增加而增加。
而在日本备受期待的是被称为“量子退火”的方式。这种量子计算机的特点是能快速从庞大的选项中找出最佳答案，且比量子门方式更稳定。但应用量子退火算法的量子计算机，不再是通用型量子计算机，而是解决组合优化问题的专用机器，也被称为特化型量子计算机，包括日本电器公司在内的日本多家公司目前都在探索这一方式。
据日媒2019年7月报道，日本国立情报学研究所开发的量子退火机，拥有超过现有量子计算机的性能。 NEC在2018年12月宣布了一项量子退火机研发计划，最终目标是打造出能够支撑10万个量子比特的量子退火机。
尽管研发工作开展得如火如荼，但量子计算机距离严格意义的大规模商用还有待时日。科学进步从来都是漫长的苦旅，要研制出易创建、易管理和扩展的商用量子计算机，还需各国加大投入，研究人员上下求索。
编辑：刘义阳
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