美国开始密切关注量子计算技术 2020年量子计算行业发展现状调研

美国开始密切关注量子计算技术

美媒称，一名高级技术官员当地时间周四说，美国国防信息系统局(DISA)开始密切关注能够保护国防通信不受强大的量子计算机攻击的加密能力。全文摘编如下：在DISA一年一度的行业预测会上，DISA新兴技术处的系统创新科学家斯蒂芬·华莱士说，抗量子加密是DISA在2021财年重点关注的一个新技术领域。华莱士说，抗量子技术目前只处于“密切关注”阶段，DISA官员正致力于更好地了解这项技术对于未来的影响。

量子力学通过百余年的发展，能解决传统计算机无法解决的复杂难题，比如，量子计算的计算能力随着可操纵的量子比特数呈指数增长。利用万亿次经典计算机分解300位的大数需要15万年，而利用万亿次量子计算机只需1秒。

2020年量子计算行业发展现状调研

超导量子比特是以量子力学为理论基础，约瑟夫森结(Josephson junction)为基本载体的量子两能级系统。超导量子比特具有可与传统的微电子加工技术兼容、可控性、低损耗以及可扩展性等方面的优势，所以这是一种很有前景的实现量子计算机的方案之一。对比经典比特之间的逻辑运算和计算处理，我们根据实现量子计算机的物理载体必须具备第三个条件可知，要实现可控的量子比特之间的相干性以及退相干时间，这些都是实现量子计算机的一个必要条件。

注：实现量子计算机的物理载体必须具备的条件：

(1)该量子系统是一个能很好定义的量子系统，量子比特必须是一个具有两态的量子系统，例如量子点、离子讲和超导量子比特;

(2)能精确的初始化到某一个己知的状态上，如基态、激发态;

(3)需要在量子计算机运行期间要有长的退相干时间，以保证量子计算机的操作;

(4)能够控制量子比特之间的耦合;

(5)能够正确地测量到量子比特的所处状态。

中国不似美欧等国早早认识和研究了量子技术，在量子计算机方面的研究起步较晚。科技部2011年启动的“十二五”导向性重大项目(超级“973”)，要求在2015年实现比特数3的量子芯片。2016年启动“十三五”重点研发计划“半导体量子芯片研究”，要求2020年前获得品质因子1000、比特数6的量子芯片。

2018年2月中科院/中科大团队发布量子计算云平台最新成果-中科院联合阿里云打造的11量子比特超导量子计算的云平台，这是继IBM后全球第二家向公众提供10量子比特以上超导量子计算云服务的系统。平台已成功上线32比特量子虚拟机，并已经实现了64量子比特的量子电路模拟打破IBMQ的56位仿真记录。

想了解未来量子计算行业将如何发展?请关注中研普华研究院报告《2018-2023年中国量子计算机行业市场深度调研与投资风险预测报告》。