不懼“科技霸凌”！普通人也能使用量子計算雲平台_風聞

首個具有實現量子優越性潛力的量子計算雲平台向全球開放

作者／  IT時****報記者  郝俊慧

編輯／  潘少穎****孫妍

在以量子為主角的未來，需要打破的“霸權”，不僅僅只有算力。

5月31日，全球首個具有實現量子優越性潛力的量子計算雲平台對外開放，提供算力服務的是“祖沖之號”同款176比特超導量子計算機。

只要上雲，即可使用真實量子計算並非自此而始。2016年，IBM Quantum 第一次通過IBM Cloud對外開放量子系統訪問。然而，近幾年來，“科技鐵幕”緩緩落下，IBM Quantum拒絕中國IP訪問，中國科研人員申請谷歌“懸鈴木”賬號幾無成功。

“別人越是封鎖我們，我們越要開放。”在接受《IT時報》在內的媒體採訪時，“祖沖之號”量子計算常務副總指揮、國盾量子董事長彭承志表示，量子計算正處於從原型機到專用機的攻堅時期，國外科技巨頭通過量子云平台開展科學實驗、軟件開發與應用探索，提前構築量子生態，卻單單排斥中國量子科研人員，從而形成新的“科技霸凌”，“作為科學家，這事不能忍。”

在新一輪人工智能引發的算力焦慮中，量子計算被認為可能是最有效的“解藥”，也是屢屢被針對的中國半導體產業徹底突破“卡脖子”的希望來源。“祖沖之號”量子云平台的推出，不僅僅能為全球科研人員提供量子科研服務，在進一步推動量子計算軟硬件發展及生態建設方面，也具有更深遠的意義。

據瞭解，中國科學技術大學教授、“祖沖之號”量子計算總師朱曉波帶領的團隊正在進一步攻關量子糾錯，有望在2026年實現1000比特量子計算能力，保真度達6個9，即錯誤率為百萬分之一，預計到2033年，實現可糾錯的百萬比特量子計算，且可應用於實際問題。

《流浪地球2》中，幾乎無所不能的MOSS出現於2058年，或許，這一次現實將跑贏科幻。

雲端體驗“量子優越性”

ChatGPT引爆的AIGC熱潮，似乎讓人們摸到了通用人工智能的“大門”，也推動全球算力大戰日趨白熱化。無論是英偉達和AMD高端算力芯片被禁售中國，還是要求全球半導體廠商二選一的《芯片和科學法案》，都讓“卡脖子”危機比以往來得更加疾風驟雨。此前，多名國內創業者曾對《IT時報》記者表示，希望中國的量子計算能儘快實現通用性，在另一個賽道上突破算力“封鎖”。

這並非是一種對“玄學”的信仰。經過40多年的研究，量子計算機已經進入落地階段，它創造出一種有別於經典馮·諾依曼架構的計算範式，核心任務是通過多量子比特的相干操縱來實現量子計算。

拋開復雜的量子糾纏、疊加態等科技名詞，普通人只需記住結論：如果將一個比特比作二維空間，2個糾纏的比特便是四維空間，100個比特構成的系統，便是2的100次方維度空間，就好像你只能用加法和乘法做數學題，而量子上來就是2的n次方，計算能力差數百萬倍。

圖源：東方IC

2011年，加州理工學院理論物理學家John Preskill首次提出“量子霸權”（國內亦稱“量子優越性”），即在計算特定任務時，量子計算對經典計算有着壓倒性優勢。但在2019年之前，這個概念只存在於理論中，直至谷歌的第一台量子計算機“懸鈴木”宣佈，對一個53比特、20深度的電路採樣一百萬次只需200秒，最強的經典超級計算機Summit要得到類似的結果，需要一萬年。儘管谷歌得出的這個“差距”備受爭議，卻首次讓全球看到了量子計算落地的真實可能性。

截至目前，全球宣佈實現“量子優越性”的量子計算機有四台，分別是美國谷歌的超導計算機“懸鈴木”、加拿大Xanadu的光量子計算機Borealis、中國光量子路線的“九章”和超導路線的“祖沖之號”。

此次上雲的量子計算機，1:1復刻了升級版的“祖沖之2號”，在66比特的芯片基礎上，新增110個耦合比特的控制接口，用户可操縱的量子比特數達到176比特，在全球量子計算雲平台中位居首位。

除了比特規模，其他涉及量子計算機性能的連通性、保真度、相干時間等關鍵指標上，“祖沖之號”雲平台接入的新一代量子計算機設計指標也瞄準國際最高水平。不過朱曉波也坦言，位於實驗室中的“祖沖之號”可同時操控176比特，是科研人員對各種參數、算法不斷調優至極致後最終實現的，而這台位於國盾量子公司的“雙胞胎”，仍需要在實際中不斷調試提升性能。

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“行雲流水”的產學研協同

5月31日晚，“祖沖之號”量子計算雲平台正式啓動。《IT時報》記者登錄網站（https://quantumctek-cloud.com），簡單註冊後便成功登錄，不過如需量子計算機使用權限，仍需向客服申請。

根據平台説明，使用雲平台時，測試者需編寫專業量子程序，並使用Python調用量子計算雲平台SDK，隨後量子程序會被遠程發送至量子計算機，在雲端完成編譯、運行與測試調試等一系列過程，測試者只需在本地等待並回讀線路運行結果。

如此行雲流水的背後，是一次產學研協同的經典案例。為了將高性能的量子計算機真機開放給社會，量子創新研究院提供了“祖沖之號”同款量子計算芯片，國盾量子負責測控設備等硬件設施，承擔了整機和雲平台系統的搭建及運維工作，並與中電科十六所、中科弧光量子等合作研製開發了關鍵核心器件、國產量子程序編譯語言和軟件，單前期投入已有數千萬元。

科研和科普，是“祖沖之號”量子云平台開放的兩大原因。

**通過“雲”的方式，全球範圍內的研究人員、開發人員和企業用户，可以在不購買和維護昂貴的量子硬件設備的情況下，進行量子計算研究與應用。**比如，平台可以為學生、教育工作者和自學者提供一個學習和實踐量子計算原理的實驗環境；研究人員和開發人員可以使用量子計算雲平台測試新算法、優化現有算法並研究量子計算的各種應用；企業用户可以藉助量子計算雲平台探索量子計算在各行業的潛在應用，例如材料科學、金融、藥物研發和優化問題等。

發佈會當晚，多場實驗在雲平台上進行了現場演示，從結果來看，模擬簽名等經典計算領域可實現的AI應用，已有較為不錯的結果。

朱曉波對此謹慎地表示，雲平台還不能直接提供算力，只能算量子研究的“大號玩具”。不過，作為首個在全球超導量子路線上具有實現量子優越性潛力、對外開放的量子計算雲平台，它將可以讓公眾真正體驗到“量子優越性”，“這是極有價值的。”

拒絕“歷史重演”

投資界有一條被奉為圭臬的“時光機器理論”，指的是充分利用不同國家和行業之間發展的不平衡，以發達市場的經驗開發相對落後的市場，彷彿坐上時光機，穿越過去和未來。

如今，全球掀起一場“算力戰爭”，量子計算成為各國科技競爭的主要戰場，誰都有可能坐上“時光機”，成為未來的蘋果和微軟。

關於生態和產業鏈的“量子暗戰”也已打響。全球知名市場研究分析機構CB Insights近日出具的一份報告透露了谷歌、微軟、亞馬遜、IBM和英特爾雄心勃勃的量子路線圖，比如谷歌正嘗試利用量子計算，在其整個業務中推進人工智能計劃，甚至為此開發了用於構建量子機器學習模型的開放的源代碼平台TensorFlow quantum；IBM則擁有100多項量子計算專利，是其他幾家大型公司之和；最近的“當紅炸子雞”英偉達，早在去年便發佈了用於加速量子計算的軟件開發工具包cuQuantum，並與IBM、Xanadu等多家公司合作，以不斷擴大的生態系統和生態協作進入量子計算市場，創建量子計算的編程模型。

顯然，經典計算領域的“先驅們”，希望歷史在量子計算領域重演，而中國是他們最為忌憚的對手，IBM、谷歌的量子云平台都對中國關起了大門，但中國的科學家們拒絕“歷史再現”。

“從科研角度看，做量子云平台費力不討好，可必須要做。”彭承志表示，西方科技巨頭對中國的“封鎖”恰恰也是一種動力，“祖沖之號”量子計算雲平台向全球開放，將打破新的“世界霸權”，促進中國量子計算自主可控產業鏈發展，有助於量子技術和產業生態的健康發展。

中國的科學家們從一開始便決心不能再被“卡脖子”。“我們一直很注意培養國內供應鏈，同樣一個零部件，就算國產性能還比較差，我們也會堅持國產化，但會向廠商提出要求，希望達到我們的指標。”朱曉波透露，目前，除了半導體制作設備暫時還無法實現全部國產化之外，“祖沖之號”幾乎所有的零部件都可以自己解決。

彭承志也表示，目前中國與全球最先進的量子研究站在同一起跑線，未來將是“你中有我，我中有你”的狀態，目前量子通信領域的一些專用器件，不僅實現了國產化，而且是國際上做得最好的芯片。

不過，朱曉波也擔心，近幾年國內量子計算炒作過於兇猛，原本的真實面貌不能呈現給廣大公眾，真正的量子計算研究反而會被“捧殺”，他呼籲整個行業要沉下心來，“我們正處於嚴肅的科研加速技術迭代階段，浮誇只會傷害這個領域，只要不走偏，一步步走下去，在這個賽道上我們很有信心。”

排版／ 季嘉穎

圖片／ “祖沖之號”量子計算雲平台  東方IC

來源／《IT時報》公眾號vittimes