谷歌Willow量子芯片
谷歌Willow量子芯片有两个关键技术突破。
一是量子纠错,Willow量子芯片成功解决了量子纠错这一困扰研究者近30年的难题,通过使用更多量子比特,系统的错误率呈指数级下降,这意味着在量子比特数量增加的情况下,错误率得到了显著控制,这一成就为保护计算过程中所需的信息提供了有力保障,从而提高了量子计算的准确性和可靠性。
二是计算速度,在随机电路采样(RCS)基准测试中,Willow芯片仅用不到5分钟就完成了一项运算,而当今最快的超级计算机需要10的25次方年才能完成同样的计算任务,这一速度的提升证明了量子计算在处理复杂问题上的巨大优势,为量子计算的实际应用提供了强有力的支持。
Willow芯片拥有105个物理量子比特,其量子比特的T1时间(保持量子态的时间)接近100微秒,较上一代产品提升了约5倍。Willow芯片有望在药物开发、电动汽车电池优化设计、核聚变研究、新能源开发等领域实现实际应用。
国内
DBC德本咨询《2024量子芯片调研提纲》显示,中国在Willow量子芯片领域取得进展的企业主要有国盾量子和合肥硅臻芯片技术有限公司。此外,华为和中科院认证的量子芯片计算速度是传统芯片的千倍。大家也都看到,量子芯片所具有的超强的计算能力、数据安全性和低能耗等特点,应用领域将非常广泛,包括人工智能、金融、材料科学等。
国盾量子
国盾量子从2020年起从事量子计算业务,通过自主研发及参与中国科大超导量子计算“祖冲之号”实验等重大项目,目前国内已有多个超导量子计算团队使用了国盾的产品。
国盾量子在Willow量子芯片方面的突破方向包括量子纠错能力、实际应用场景的拓展、性能提升、横向合作与产品应用等。
Willow量子芯片在量子纠错能力上实现的突破,能够将错误抑制在一个关键阈值以下,这被认为是实现未来量子计算实际应用的必要条件。
Willow量子芯片在药物发现、聚变能、电池设计等领域都有实际应用,它的突破可以在使用更多量子比特的情况下以指数方式减少错误,将解决该领域几十年的挑战。
在基准测试中,Willow在不到五分钟的时间内就完成一个“标准基准计算”,而即使是如今最快的超级计算机,也需要花费“10的25次方”年的时间才能完成这项计算——这个数字远超宇宙年龄。
国盾量子与中科院量子信息与量子科技创新研究院合作,交付了一款504比特超导量子计算芯片“骁鸿”用于验证国盾量子自主研制的千比特测控系统,此款芯片刷新了国内超导量子比特数量的纪录,并通过中电信量子集团的“天衍”量子计算云平台向全球开放。
国盾量子参与了“祖冲之号”超导量子计算优越性实验,并提供了超导量子计算整机解决方案,上线了量子计算云平台服务,接入了与“祖冲之号”同款的176比特超导量子计算机,面向全球开放。
合肥硅臻
合肥硅臻芯片技术有限公司是一家光量子计算和光量子安全科技企业,正在积极开展光量子计算机、光量子随机数芯片的研发和产业化工作。
合肥硅臻芯片技术有限公司主要专注于光量子集成芯片的设计,聚焦于光量子计算、量子安全和量子教研等领域的量子信息关键器件、设备及解决方案。
该公司投资了量子领域初创企业合肥硅臻芯片技术有限公司,并正在积极开展光量子计算机、光量子随机数芯片的研发和产业化工作。
合肥硅臻芯片技术有限公司在量子芯片方面的进展主要包括其自主研发的国内首颗商用量子随机数发生器芯片QRNG10的量产下线,以及取得“一种随机数发生器芯片及量子加密装置”专利。
结语
各行各业,有一个新的开始就好。
(文/免疫)
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