全球量子计算产业发展报告

量子计算是量子力学与计算机科学相结合的一种通过遵循量子力学规律、调控量子信息单元来进行计算的新型计算方式。它以微观粒子构成的量子比特为基本单元,具有量子叠加、纠缠的特性。并且,通过量子态的受控演化,量子计算能够实现信息编码和计算存储,具有经典计算技术无法比拟的巨大信息携带量和超强并行计算处理能力。随着量子比特位数的增加,其计算存储能力还将呈指数级规模拓展。这是目前量子信息技术(Quantum Information Technology)领域重点关注的发展方向之一。

量子计算是量子力学与计算机科学相结合的一种通过遵循量子力学规律、调控量子信息单元来进行计算的新型计算方式。它以微观粒子构成的量子比特为基本单元,具有量子叠加、纠缠的特性。并且,通过量子态的受控演化,量子计算能够实现信息编码和计算存储,具有经典计算技术无法比拟的巨大信息携带量和超强并行计算处理能力。随着量子比特位数的增加,其计算存储能力还将呈指数级规模拓展。这是目前量子信息技术(Quantum Information Technology)领域重点关注的发展方向之一。

量子计算的概念最早由费曼提出,1985 年英国物理学家 David Deutsch 进一步发展了费曼的构想,通过“量子线路”方法,将经典计算机中负责运算处理的逻辑门扩展到了量子力学领域。90 年代,Shor 算法和 Grover 算法证明了量子计算拥有经典计算无可比拟的速度。

从此以后,人们一直在寻找能够运行 Shor 算法的量子硬件,目前主流的物理实现方案包括超导、离子阱、半导体、光学、拓扑等,其中超导和离子阱发展最为迅速。

超导路线方面,2020 年 Rigetti 部署 Aspen-8(31 量子比特)量子处理器;IBM实现了 64 量子体积,发布了 65 量子比特 Hummingbird 处理器;IBM 和谷歌提出了在 2021 年突破 100 量子比特的目标;本源量子发布了 6 比特超导量子计算机——悟源。

离子阱路线方面,2020 年霍尼韦尔发布了 6 量子比特 HØ 离子阱计算机,先后实现了 64 和 128 量子体积,平均单量子比特门保真度为 99.97%,双量子比特门保真度为 99.54%;美国杜克大学和马里兰大学设计出了全连接的 32 比特离子阱量子计算机寄存器;IonQ 宣布在 32 量子比特离子阱量子计算机上,实现预期超过 400 万量子体积。

半导体路线方面,2020 年英特尔与代尔夫特 QuTech 共同在 Nature 上发表论文,证明了在高于 1 开氏度下能够成功控制“高温”量子比特;澳大利亚硅量子计算公司(SQC)刷新了有史以来的半导体量子比特的最低噪声水平,通过将该研究成果与在 1 微秒内读出量子比特信息的能力相结合,实现了双量子比特门保真度99.99%;本源量子将在今年底上线半导体量子计算机——悟本。

光学路线方面,2020 年 Xanadu 发布全球首个光量子计算云平台,开发者可以基于云访问 Xanadu 的光量子计算机,包括 8 量子比特和 12 量子比特两个版本;PsiQuantum 获得了包括微软在内的 1.5 亿美元融资,致力于开发 100 万量子比特的光量子计算机;中国科大自去年 12 月首次实现了 20 个光子输入 60×60 模式干涉线路的玻色取样量子计算后,今年完成了对 50 个光子的玻色取样。

拓扑路线方面,2020 年微软宣布与哥本哈根大学合作成功实现了一种重要的、有希望用于拓扑量子计算机的材料。这种新材料有可能在没有磁场的情况下实现拓扑状态,可用于实现真正的拓扑量子计算机。

2020 年,量子计算物理实现方案研究取得一定进展,但仍未实现技术路线收敛。同时量子计算云平台已成为该领域最大热点,除了 IBM、D-Wave、Rigetti、本源量子以及 Xanadu 等硬件公司已经推出了云平台服务,微软、亚马逊也在今年正式上线量子计算云平台。

软件方面,包括量子计算编程语言、开发工具、算法在内,本报告均有完整收录。2020 年还有了第一个量子计算操作系统,英国量子软件公司 Riverlane 宣布,高性能通用操作系统 Deltaflow.OS 已经进入了量子计算机商业化发展的关键阶段。

行业应用方面,量子计算在医药和金融领域的表现尤为惊艳,2020 年谷歌实现了迄今为止最大的量子化学模拟,渣打银行、CaixaBank、BBVA 等金融机构与量子计算公司合作,研究量子计算金融用例。同时,量子计算也在不断向人工智能、航天航空、交通运输领域渗透。

从各方面来看,2020 年都是量子计算发展最快的一年。因此,光子盒编写了《2020年全球量子计算行业发展报告》,深入分析量子计算领域的关键技术、核心玩家、软件开发、行业应用、政策资金、人才教育,以把握全球量子计算最新趋势。

全球量子计算产业发展报告-第1张图片全球量子计算产业发展报告-第2张图片全球量子计算产业发展报告-第3张图片全球量子计算产业发展报告-第4张图片全球量子计算产业发展报告-第5张图片全球量子计算产业发展报告-第6张图片全球量子计算产业发展报告-第7张图片全球量子计算产业发展报告-第8张图片全球量子计算产业发展报告-第9张图片全球量子计算产业发展报告-第10张图片全球量子计算产业发展报告-第11张图片全球量子计算产业发展报告-第12张图片全球量子计算产业发展报告-第13张图片全球量子计算产业发展报告-第14张图片全球量子计算产业发展报告-第15张图片

附件
【零帕571】全球量子计算产业发展报告.pdf
****(需购买后查看)
下载文件
附件购买(促销中)
促销价:1.6 积分原价:2 积分

登录注册购买。 VIP权益 | 不支持浏览器清单

免责声明:本文来自光子盒,著作权归作者所有,如有侵权请联系本平台处理。商业转载请联系作者获得授权,非商业转载请注明出处。内容投诉
零帕网 » 全球量子计算产业发展报告
您需要 登录账户 后才能发表评论

发表评论

欢迎 访客 发表评论