連上網絡，即可體驗量子計算機的“超能力”。在“Quafu”大規模量子云算力集群上，近600個量子比特在云端互聯互通，將為世界提供更高水準的量子計算服務，加速量子計算應用落地。在4月25日舉行的2024中關村論壇年會開幕式重大成果發布環節上，大規模量子云算力集群被列為十大成果之一。
比特是經典計算機最基本的邏輯單元，它有“開”“關”兩種狀態，科學家將其分別定義為0和1。“經典計算機的存儲和處理能力和比特數之間是簡單的乘法關系，如果我們想提升1倍的運算能力，大致上就要增加1倍的比特數。”北京量子信息科學研究院執行院長常凱介紹，目前，基于硅集成電路的經典計算機芯片加工已逐漸接近原子尺度，量子隧穿效應的顯現，會導致其發展遭遇巨大瓶頸。經典計算機算力的提升也伴隨著耗電量的急劇增加，目前世界上最大的超級計算機，其耗電量竟相當于一個小型火力發電站的發電量。
“很多現實存在的問題復雜度相當高。比如10個人排隊，就有300多萬種排法，如果是100個人、1000個人呢？”常凱說，要解決極大的數據存儲和計算需求，就必須研發量子計算機。量子計算機以量子比特作為基本單元，由于量子態可以處在0和1的疊加狀態，且量子比特之間可以糾纏起來，因此，理想情況下量子計算的存儲和運算能力將以指數級增加——50個量子比特的計算空間超過1000萬億，這與當前最強大的超級計算機基本相當；300個量子比特則能達到10的90次方量級，相當于宇宙中所有原子的總和。“對于量子計算機來說，如果我們想提升一倍的運算能力，僅僅需要增加一個量子比特就行了。”
在2023中關村論壇上，量子計算云平臺“Quafu”首次亮相。自發布以來，該平臺已執行了超過300萬個任務。時隔1年，平臺的能力大幅升級。新一代架構量子計算芯片、高密度測控線路、量子測控電子學系統……這些技術都是由北京量子信息科學研究院、中國科學院物理研究所、清華大學科研人員組成的團隊協同攻關完成。常凱介紹，本次發布的第二代“Quafu”實現了大規模量子云算力集群，共有5個百比特規模以上的量子芯片“上新”，平均兩比特門保真度超過97%，最高達99%，綜合指標進入國際第一梯隊。
“Baihua（百花）”“Yunmeng（云蒙）”“Haituo（海陀）”……平臺上超過100比特規模的量子芯片，都是以北京地區及周邊的山峰命名的。目前，該集群的可用物理比特數達到590個以上，以免費形式向全球用戶開放。量子云是量子計算從實驗室走向應用的關鍵，對量子計算算法發展、應用探索、產業生態培育等有著重要的戰略意義。未來，利用強大的算力，量子計算機有望在生物制藥、新材料研發等領域大展拳腳。
連上網絡，即可體驗量子計算機的“超能力”。在“Quafu”大規模量子云算力集群上，近600個量子比特在云端互聯互通，將為世界提供更高水準的量子計算服務，加速量子計算應用落地。在4月25日舉行的2024中關村論壇年會開幕式重大成果發布環節上，大規模量子云算力集群被列為十大成果之一。
比特是經典計算機最基本的邏輯單元，它有“開”“關”兩種狀態，科學家將其分別定義為0和1。“經典計算機的存儲和處理能力和比特數之間是簡單的乘法關系，如果我們想提升1倍的運算能力，大致上就要增加1倍的比特數。”北京量子信息科學研究院執行院長常凱介紹，目前，基于硅集成電路的經典計算機芯片加工已逐漸接近原子尺度，量子隧穿效應的顯現，會導致其發展遭遇巨大瓶頸。經典計算機算力的提升也伴隨著耗電量的急劇增加，目前世界上最大的超級計算機，其耗電量竟相當于一個小型火力發電站的發電量。
“很多現實存在的問題復雜度相當高。比如10個人排隊，就有300多萬種排法，如果是100個人、1000個人呢？”常凱說，要解決極大的數據存儲和計算需求，就必須研發量子計算機。量子計算機以量子比特作為基本單元，由于量子態可以處在0和1的疊加狀態，且量子比特之間可以糾纏起來，因此，理想情況下量子計算的存儲和運算能力將以指數級增加——50個量子比特的計算空間超過1000萬億，這與當前最強大的超級計算機基本相當；300個量子比特則能達到10的90次方量級，相當于宇宙中所有原子的總和。“對于量子計算機來說，如果我們想提升一倍的運算能力，僅僅需要增加一個量子比特就行了。”
在2023中關村論壇上，量子計算云平臺“Quafu”首次亮相。自發布以來，該平臺已執行了超過300萬個任務。時隔1年，平臺的能力大幅升級。新一代架構量子計算芯片、高密度測控線路、量子測控電子學系統……這些技術都是由北京量子信息科學研究院、中國科學院物理研究所、清華大學科研人員組成的團隊協同攻關完成。常凱介紹，本次發布的第二代“Quafu”實現了大規模量子云算力集群，共有5個百比特規模以上的量子芯片“上新”，平均兩比特門保真度超過97%，最高達99%，綜合指標進入國際第一梯隊。
“Baihua（百花）”“Yunmeng（云蒙）”“Haituo（海陀）”……平臺上超過100比特規模的量子芯片，都是以北京地區及周邊的山峰命名的。目前，該集群的可用物理比特數達到590個以上，以免費形式向全球用戶開放。量子云是量子計算從實驗室走向應用的關鍵，對量子計算算法發展、應用探索、產業生態培育等有著重要的戰略意義。未來，利用強大的算力，量子計算機有望在生物制藥、新材料研發等領域大展拳腳。
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