量子計(jì)算的速度究竟有多快?有這么一個(gè)生動(dòng)的比喻,如果把算盤的計(jì)算速度認(rèn)定為人奔跑的速度,那么現(xiàn)有計(jì)算機(jī)的計(jì)算速度就是音速,而量子計(jì)算機(jī)的計(jì)算速度就是光速。
在量子產(chǎn)業(yè)賽道上,合肥高新區(qū)一路狂奔,超導(dǎo)量子計(jì)算機(jī)、離子阱量子計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)交付,量子保密通信城域網(wǎng)建成運(yùn)行……一批量子科技成果正不斷在這里落地應(yīng)用,為新質(zhì)生產(chǎn)力發(fā)展注入新動(dòng)能。
3月22日,在合肥高新區(qū)本源量子計(jì)算科技(合肥)股份有限公司實(shí)驗(yàn)室內(nèi),五臺(tái)正在同時(shí)運(yùn)行的國(guó)產(chǎn)量子計(jì)算機(jī)發(fā)出陣陣低鳴,科研人員正抓緊研制新一代量子計(jì)算機(jī)。
正在運(yùn)行的量子計(jì)算機(jī)中,就有前不久研制成功的我國(guó)第三代自主超導(dǎo)量子計(jì)算機(jī)“本源悟空”,這臺(tái)量子計(jì)算機(jī)近2米高,主體是一個(gè)白色的圓筒,上面連接著多臺(tái)電子顯示屏。該量子計(jì)算機(jī)搭載72位自主超導(dǎo)量子芯片“悟空芯”,是目前先進(jìn)的可編程、可交付超導(dǎo)量子計(jì)算機(jī)。
量子芯片是量子計(jì)算機(jī)的核心部件,量子芯片的作用類似于經(jīng)典計(jì)算機(jī)中的CPU。“‘悟空’芯片一共具有198個(gè)量子比特,其中72個(gè)為計(jì)算量子比特。從理論上來說,72個(gè)計(jì)算量子比特可以讓量子計(jì)算機(jī)的性能達(dá)到2的72次方。取名‘悟空’寓意著如孫悟空般有72變?!绷孔佑?jì)算芯片安徽省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室副主任、本源量子芯片總監(jiān)賈志龍說,與前兩代量子芯片相比,這款芯片的量子比特?cái)?shù)量有了顯著增加。
賈志龍介紹,量子比特是量子計(jì)算機(jī)的基本單元,其數(shù)量的增加意味著計(jì)算機(jī)的運(yùn)算能力和處理問題的復(fù)雜性得到了提升。2的72次方,意味著這臺(tái)量子計(jì)算機(jī)可以在1微秒,同時(shí)處理2的72次方件事情。
科研之路并不是一蹴而就的?!爸圃炝孔有酒瑫r(shí),不可避免地會(huì)出現(xiàn)不良品,團(tuán)隊(duì)人員需要反復(fù)調(diào)校,一次次測(cè)試、一點(diǎn)點(diǎn)改進(jìn)。有時(shí)一個(gè)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)得花費(fèi)2到3個(gè)小時(shí),一天進(jìn)行6至8輪這樣的調(diào)校。”賈志龍回憶,最終團(tuán)隊(duì)花費(fèi)兩年時(shí)間,歷經(jīng)上千次測(cè)試才研制成“悟空芯”。
當(dāng)前,“本源悟空”量子計(jì)算機(jī)全球遠(yuǎn)程訪問突破380萬次,已完成16.6萬條量子計(jì)算任務(wù)。成立以來,本源量子先后建成國(guó)內(nèi)第一條量子芯片生產(chǎn)線,研發(fā)出超導(dǎo)量子芯片監(jiān)測(cè)設(shè)備“無損探針臺(tái)”,超導(dǎo)量子芯片修復(fù)設(shè)備“激光退火儀”等。
近年來,依托中國(guó)科大和量子國(guó)家實(shí)驗(yàn)室等高能級(jí)創(chuàng)新平臺(tái),合肥高新區(qū)聚力打造“量子科技”與“量子產(chǎn)業(yè)”雙高地,初步形成以科大國(guó)盾、本源量子、國(guó)儀量子三家企業(yè)領(lǐng)軍的量子通信、量子計(jì)算、量子精密測(cè)量產(chǎn)業(yè)鏈。如今,已集聚量子產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)60多家,居全國(guó)城市首位。
在量子通信領(lǐng)域,量子保密通信城域網(wǎng)已經(jīng)建成運(yùn)行,鋪設(shè)網(wǎng)絡(luò)光纖1147公里,服務(wù)2萬余名用戶,保持超6億條密鑰可用能力,安全傳輸500億條數(shù)據(jù);在量子計(jì)算領(lǐng)域,全國(guó)首條量子芯片生產(chǎn)線投產(chǎn),超導(dǎo)量子計(jì)算機(jī)、離子阱量子計(jì)算機(jī)已實(shí)現(xiàn)交付;在量子測(cè)量領(lǐng)域,“量子鉆石系列”精密測(cè)量?jī)x器等高端儀器設(shè)備,應(yīng)用于科研教育、材料科學(xué)等領(lǐng)域。
合肥高新區(qū)相關(guān)負(fù)責(zé)人表示,發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力,離不開未來產(chǎn)業(yè)的培育和壯大。未來,將深化體制機(jī)制創(chuàng)新,加快成果轉(zhuǎn)化和產(chǎn)業(yè)集聚發(fā)展,在新質(zhì)生產(chǎn)力發(fā)展的賽道上逐夢(mèng)“未來”。
·記者手記·
戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)、未來產(chǎn)業(yè)是生成和發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力的主陣地,量子產(chǎn)業(yè)成為近年來頗受矚目的未來產(chǎn)業(yè)之一。培育量子產(chǎn)業(yè)不僅要精準(zhǔn)“選種”、精心“播種”,更要悉心“育種”、用心“培苗”,讓其更好生根發(fā)芽、茁壯成長(zhǎng)。通過構(gòu)建戰(zhàn)略創(chuàng)新平臺(tái),健全前沿科技“沿途下蛋”機(jī)制,促進(jìn)科技成果就地轉(zhuǎn)化,才能讓量子技術(shù)得到更快發(fā)展。
■ 本報(bào)記者 鹿嘉惠