近日，最高決策層的一次的“集體學習”，引發(fā)國內量子計算板塊強烈“震動”。

據新華社10月17日報道，中共中央政治局在10月16日就“量子科技研究和應用前景”舉行了第二十四次集體學習。在主持學習時，總書記強調，要充分認識推動量子科技發(fā)展的重要性和緊迫性，加強量子科技發(fā)展戰(zhàn)略謀劃和系統(tǒng)布局，把握大趨勢，下好先手棋——這充分體現了中央和國家對量子科技的高度重視。

緊隨其后，資本市場的量子計算概念股集體“應聲上漲”。據統(tǒng)計，10月16日，8只概念股中有6只集體上漲，其中國盾電子、凱樂科技、藍盾股份日漲幅均在5%以上，分別為7.1%、5.2%、13.7%。19日，量子通信板塊股價再次上漲，據中信證券統(tǒng)計，目前量子信息板塊的整體漲幅超過4.5%，由上個一個交易日的1084.08點一度升高至1151.63點，目前漲幅居前五的公司有科大國創(chuàng)、藍盾股份、亞光科技、國盾量子、中信國安，漲幅均超過10%。

不過，資本市場的熱度只是一時的，“集體學習”欲向外界傳播的更核心內容依然是中國日益緊迫的量子計算產業(yè)自主化的需求。在嘗到半導體供應鏈被扼制的苦頭之后，編者認為，國內如今更應充分認識到發(fā)展自主的量子計算生態(tài)有多么必要。誠然，這一切也還是得從最基礎且核心的量子處理器開始。而在該領域，盡管我國科技公司相比于美國等進入量子計算領域的時間較晚，在量子處理器研制和量子計算應用方面與美國相比仍有較大差距，但得益于多方的合作模式，國內企業(yè)已經在奮力追趕。

1、阿里巴巴

作為國內科技領域的主要先行者，阿里在量子計算領域的布局其實在2015年就已經正式對外公布。2015年7月30日，中國科學院宣布與阿里巴巴集團旗下阿里云共同成立“中國科學院-阿里巴巴量子計算實驗室”，開展在量子信息科學領域的前瞻性研究，探索超越經典計算機的下一代超快計算技術。

2017年5月，該實驗室宣布造出第一臺光量子計算機，據悉這一光量子計算機，實現的是10量子比特。2018年5月8日，阿里巴巴達摩院量子實驗室施堯耘團隊宣布，成功研制出了世界最強的量子電路模擬器“太章”，在全球率先成功模擬了81量子比特40層的作為基準的谷歌隨機量子電路，此前同樣層數的模擬器只能處理49量子比特。

除此之外，阿里旗下的“平頭哥”除了在AI芯片領域有所建樹之外，量子處理器芯片也是一大主攻方向。2018年9月，阿里巴巴集團CTO、達摩院院長張建鋒在杭州云棲大會就宣布，阿里達摩院很快完成量子實驗室的建設，正在做量子芯片，并表示“我們希望在兩三年內，真正做一款量子芯片出來?！背诵酒猓_摩院還要研究量子計算系統(tǒng)和應用等。希望能和阿里的平臺融合，為人工智能系統(tǒng)提供無限的計算能力。

2、百度

與自動駕駛領域以“阿波羅”系統(tǒng)化平臺切入類似，在量子處理器領域，百度主要也是以平臺的姿態(tài)出現，以成為量子計算領域的賦能者為主要目的。

2019年，百度發(fā)布了國際領先、國內第一的云上量子脈沖系統(tǒng)“量脈”（Quanlse）。作為國內最先研發(fā)的基于云平臺的量子脈沖計算系統(tǒng)，量脈作為連接量子軟硬件的橋梁，其性能指標也非常優(yōu)異；2020年5月，百度飛槳發(fā)布量子機器學習開發(fā)工具“量槳”（Paddle Quantum），使百度飛槳成為了國內首個、也是目前唯一支持量子機器學習的深度學習平臺。

今年的百度世界2020大會上，百度研究院量子計算研究所還帶來國內首個云原生量子計算平臺“量易伏”（QUANTUM LEAF），可用于編程、模擬和運行量子計算機，為量子基礎設施服務提供量子計算環(huán)境。量脈Quanlse、量子機器學習工具集量槳Paddle Quantum也得到了全面升級，百度量子平臺進一步得到了完善和發(fā)展。同時，百度在積極構建可持續(xù)發(fā)展的量子計算生態(tài)系統(tǒng)，與學界和產業(yè)界一道共同推進量子計算的發(fā)展。

3、騰訊

2017年，騰訊新組建了量子實驗室團隊，旨在將基礎理論與快速增長的量子信息技術領域實際應用聯系起來。

騰訊的風格主要注重理論和應用性的交叉融合，互相促進，主要在量子AI、化學模擬、制藥材料等方面自主投入。為了加強量子計算技術的應用，構建產業(yè)生態(tài)，騰訊量子實驗室發(fā)布了Simhub云計算平臺規(guī)劃。Simhub云平臺是開發(fā)者和用戶開放交流的中心。在云平臺上，開發(fā)者提供算法和程序，可獲得用戶的直接反饋。計算用戶能提出問題，搜索解決方案，而且能與開發(fā)者實時線上合作，獲得直接技術支持。

未來，Simhub云平臺將應用于藥物研發(fā)的云上服務、量子化學計算、分子模擬以及AI模型開發(fā)。云平臺還將推動算法傳播，促進科研合作，制定云端科學計算標準，以降低科學計算上云的門檻，立足化學，建立云端的科學計算生態(tài)。這種以實用為主導的風格，將貫穿始終。

4、華為

華為的行事風格一向都十分低調，在技術研發(fā)上往往是悶聲下苦工，而后一鳴驚人。先進的量子計算技術領域，自然也是如此。

在去年的HUAWEI CONNECT 2019上，華為發(fā)布了HUAWEI HiQ 2.0量子計算軟件解決方案，對外提供量子計算高性能模擬服務。相比于HiQ 1.0，2.0版本推出業(yè)界首個一站式量子化學應用云服務及對應的軟件包HiQ Fermion，并新增云端脈沖優(yōu)化設計服務及對應的HiQ Pulse軟件包，大幅提升了量子計算模擬器的性能，拓展了量子計算編程框架的多個功能，構建了業(yè)界領先的量子計算編程框架和模擬器云服務。通過華為自研的算法優(yōu)化、線路壓縮等核心技術，HiQ Fermion可實現量子電路參數降低80%，線路深度壓縮70%，運行速度提高1600倍以上，并在華為云上實現了目前業(yè)界最大規(guī)模的VQE量子化學模擬。華為推出的HiQ量子化學模擬云服務，將助力量子計算開發(fā)者在藥物、能源、材料等領域拓展應用場景。

而華為也開發(fā)了自主的量子芯片，通過自家的算法以及其他核心技術，讓HiQ Fermion量子電路參數降低80%，線路深度壓縮70%，運行速度提高1600倍以上，幫助更多量子計算開發(fā)者通過華為HiQ 2.0版本在藥物、材料等領域取得新的成績。除了量子芯片外，實現量子化學等應用還需要量子測控系統(tǒng)，而且對該系統(tǒng)的要求很高，要速度快、高精度、噪聲小。對此，華為為HiQ 2.0增加了量子芯片調控模塊HiQ Pulse，能夠優(yōu)化量子算法和脈沖庫，大幅度提升性能，并且為開發(fā)者提供最佳的調控解決方案。另外，其還在最大程度上幫助量子計算機開發(fā)者研發(fā)更高保真度的量子門操作方案，探索更多量子算法和協同量子軟硬件系統(tǒng)設計。

5、本源量子

在國內量子計算產品領域，本源量子算是業(yè)務線最純正的少數玩家之一（專注量子計算）。這家成立于2017年9月的企業(yè)，技術團隊起源于中科大、中科院量子信息重點實驗室，結合郭國平教授團隊連續(xù)十年承擔的國家科技部量子芯片超級973項目，以量子計算機的研發(fā)、推廣和應用為核心，專注量子計算全棧開發(fā)，圍繞量子計算機的量子芯片、量子計算測控一體機、量子操作系統(tǒng)、量子軟件和量子云平臺的開發(fā)研制及量子計算教育培訓開展業(yè)務。

在最基礎且核心的量子計算芯片領域，本源量子已經推出了兩款實體產品，即夸父KF C6-130和玄微XW S2-200?？涓窴F C6-130是本源第一代超導六比特量子處理器，一款基于電路量子電動力學體系構建的6位量子比特芯片；而玄微XW S2-200則是本源量子第二代硅基自旋二比特量子芯片，特點是通過調節(jié)柵電極上的超快電脈沖以及微波脈沖，實現了硅基半導體自旋量子比特的單比特和兩比特普適量子邏輯門單元。

基于這兩款芯片，本源量子還開發(fā)了各類系統(tǒng)化平臺來助力市場應用。比如“悟源”就是一臺能夠脫離實驗室環(huán)境穩(wěn)定運行的超導量子計算系統(tǒng)，也是國內率先實現工程化的量子計算機。本源量子此次發(fā)布的超導量子計算云平臺搭載6比特超導量子處理器夸父KF C6-130，保真度、相干時間等各項技術指標均達到國際先進水平，通過本源量子云平臺向用戶免費提供基于6比特真實超導量子芯片的計算服務。除此之外，本源量子也已在研發(fā)下一代24比特超導量子芯片與量子計算機控制系統(tǒng)，預計在明年底推出60比特的悟源超導量子計算機。

6、國內研究機構

除了商業(yè)企業(yè)，國內研究機構在量子處理器領域也有諸多的嘗試和探索。比如2019年8月，由浙大、中科院等國內研究機構組成的團隊成功研發(fā)出一款具有20個超導量子比特的量子芯片，同時還實現全局糾纏，刷新固態(tài)量子器件中生成糾纏態(tài)中量子比特數目的世界紀錄。這一成果也被發(fā)表在了《科學》雜志上。

這款超導量子比特芯片的大小約為1平方厘米，20個量子比特均勻分布于中心諧振腔的四周，內部所有的量子比特都能與周圍的同類進行溝通，最終實現全局糾纏，這種方案是研究團隊的第四套完成方案。

去年12月，南京先揚劍量子計算機研究院創(chuàng)始人于揚教授也公布了在量子芯片領域的最新進展，他表示：“目前我們可以加工20幾個比特的量子芯片，處在國內領先的一線上，但依舊有技術上需要攻克的諸多問題，未來如果發(fā)展良好，大家會向著百位級的量子芯片制造工藝走去?！?/p>

而目前，首要的工作還是需要把硬件做好，把平臺搭好，把自己做好。畢竟，量子計算的應用并非一家公司決定，而是由整個行業(yè)突破來共同帶動才能有所發(fā)展。

小結：

總之，可以發(fā)現，國內雖然在量子技術領域的呼聲洪亮，但實質上還是非常缺乏真正有商用產品和技術能力的企業(yè)，相比歐美等西方國家的巨頭林立而言，差距明顯。畢竟，西方國家在產、學、研的合作上相較于我國有明顯的優(yōu)勢，一方面是本身的合作模式，其次還有一些政策方面的影響。

但值得一提的是，近年來中國明顯在改善，此次最高決策層的重點關注就已經佐證了政策上是非常鼓勵國內企業(yè)涉足量子計算領域的，另外，在企業(yè)方面，比如阿里，騰訊以及華為都在與高校合作推進，但要達到緊密合作，還需要多方自發(fā)合作，才能在未來競爭中做到1+1遠大于2的助力作用。
責任編輯：YYX