光子盒-2020全球量子计算产业发展报告.pdf

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。

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