【科学强国】刷新纪录！“祖冲之号”上线

　　近日，176比特“祖冲之号”量子计算云平台正式上线，面向全球用户开放。

图源：央视新闻

据介绍，此次上线的云平台通过云技术将用户与量子计算设备连接，支持用户远程进行量子计算实验和开发。

　　这不仅刷新了我国云平台的超导量子计算机比特数纪录，也是国际上首个在超导量子路线上具有实现量子优越性潜力、对外开放的量子计算云平台，将进一步推动量子计算软硬件发展及生态建设。

　　传说中的量子比特

　　我们在生活中接触到的大多数电子设备都属于传统的经典计算机，而经典计算机的基本运算单元是比特（bit），它只能确定性地表示0态或者1态，从而完成数据的二进制运算。

　　量子计算机则采用全新的计算方式，其基本的运算单元是量子比特（qubit），它可以同时表示0态和1态的叠加，也就是说，量子比特能够以一定的概率表示0态，同时以一定的概率表示1态。正是凭借着量子比特的这种奇妙特性，量子计算机能够对某些特定的问题进行0/1叠加态的并行运算，从而获得远超经典计算机的指数级的超强计算能力。

量子计算机是如何工作的。图源：volkswagenag

　　在2023年年初上映的科幻电影《流浪地球2》中，智能量子计算机MOSS就曾给观众展示了其惊人的计算能力，让人们对未来科技的发展充满了无限遐想。

　　然而，在现实世界中，量子计算机的体积、运行环境、造价等，都是制约其普及化的根本难题。（参考此前文章：量子计算产业化有多难？面临多个挑战）

因此，国内外多家企业都推出了量子计算云平台，通过云技术连接用户与量子计算设备，支持用户远程进行量子计算实验和开发等。

　　为了将高性能的量子计算机真机开放给社会，多方合作、产学研协同的新一代量子计算云平台项目因此诞生。

　　5月31日，科大国盾量子技术股份有限公司携手弧光量子等合作伙伴发布新一代量子计算云平台，接入“祖冲之号”同款176比特超导量子计算机。这不仅刷新了我国云平台的超导量子计算机比特数纪录，也是国际上首个在超导量子路线上具有实现量子优越性潜力、对外开放的量子计算云平台，将进一步推动量子计算软硬件发展及生态建设。

量子计算走向应用

　　“祖冲之号”是中国古代数学家祖冲之的名字，他发现了圆周率在3.1415926和3.1415927之间的近似值，并创立了割圆术。他的名字寓意着中国在数学和科学领域的传统和创新。“祖冲之号”云平台的上线，展示了中国在量子计算领域的实力和进步，也为全球用户提供了一个探索和学习量子计算的新平台。

　　此前，中国科大研究团队构建了66比特可编程超导量子计算机“祖冲之号”，是目前全球仅有的2台完成了“量子计算优越性”里程碑实验的超导量子计算机。但“祖冲之号”量子计算机需要服务于重大科技攻关项目，难以满足外部体验和使用的需要。

　　本次发布的“祖冲之号”量子计算云平台由中科院量子信息与量子科技创新研究院提供“祖冲之号”同款量子计算芯片。国盾量子提供了测控设备等硬件设施，承担了整机和云平台系统的搭建及运维工作，并与中电科十六所、弧光量子等合作研制了关键核心器件、国产量子程序编译语言和软件，共同建设了新的176比特超导量子计算机并上线云平台。

　　据中国科学技术大学教授、“祖冲之号”量子计算总师朱晓波介绍，比特数是衡量量子计算机可实现的计算能力的重要指标，中国科大“祖冲之号”研发团队在原“祖冲之号”66比特的芯片基础上做出提升，新增了110个耦合比特的控制接口，使得用户可操纵的量子比特数达176比特。

除了比特规模，在其他涉及量子计算机性能的连通性、保真度、相干时间等关键指标上，“祖冲之号”云平台接入的新一代量子计算机的设计指标也瞄准国际最高水平，不断在实际中调试提升其性能。

　　据介绍，“祖冲之号”云平台将面向学生、教育工作者、研究开发人员、企业用户等人群提供服务，既能够提供学习和实践量子计算原理的实验环境、也可以测试新算法、优化现有算法并研究量子计算的各种应用，还可以借助量子计算云平台探索量子计算在各行业的潜在应用，例如材料科学、金融、药物研发和优化问题等。

　　对于社会大众来说，可以利用量子计算云平台进行科普，亲身体验简易的量子计算编程和图像实验等；对于更广泛的产业用户来说，可远程访问具备量子优越性潜力的量子计算机，能进一步发展量子编程框架，进行应用探索；高性能量子计算机和开放共赢的云平台的发布，也将促进中国量子计算自主可控产业链发展，有助于量子技术技术和产业生态的健康发展。

　　“祖冲之号”量子计算常务副总指挥、国盾量子董事长彭承志认为，量子计算未来可为密码分析、人工智能、气象预报、资源勘探、药物设计等所需的大规模计算难题提供解决方案，其中量子计算云平台是量子计算走向应用的重要一步。

（中国小康网综合光明网、中国新闻网、科技日报、科普中国等）

　　作者：风华

　　审核：龚紫陌