在科技领域的风云变幻中,量子计算正成为全球瞩目的焦点,近期谷歌量子计算芯片带来的市场效应以及中美两国在量子计算方面的发展情况,都值得深入探究。
一夜之间,谷歌的市值猛增了 8120 亿,与之形成鲜明对比的是英伟达市值的缩水,而这背后的 “推手” 正是谷歌推出的量子计算芯片。2024 年 12 月 9 日,谷歌重磅推出名为 “Willow” 的量子计算芯片,这款芯片可谓是震撼登场,创造了划时代的成就。它的能力超乎想象,据说能在短短 5 分钟内就完成那些让当下最顶尖的超级计算机需要花费 10 的 25 次方年才能搞定的计算任务,如此巨大的差距,让其他从事量子芯片研究的公司都望尘莫及,瞬间将量子芯片领域的热度推向了一个前所未有的高潮。
那在这场全球量子计算的激烈竞赛中,中国处于怎样的发展态势呢?
中国在量子计算领域虽然起步相对不算早,但近年来的发展速度着实让全世界刮目相看。回溯过往,早在 2016 年,中国就迈出了极具开创性的一步 —— 发射了全球首个量子通信卫星 “墨子号”,成功开启了全球量子通信的崭新篇章,这一壮举在国际上引起了广泛关注。
而在量子计算本身的研究方面,中国科学家同样成果丰硕。2017 年,中国科学技术大学的潘建伟团队成功研制出全球第一台性能超过早期经典计算机的光量子计算机,并且还在国际知名的《自然・光子学》杂志上发表了题为 “超越早期经典计算机的光量子计算优越性” 的论文,在国际量子计算领域引发了不小的轰动。这一成果意义重大,不仅意味着中国在量子计算领域快速追赶上了国际顶尖水平,更为后续的深入研究筑牢了坚实根基。
到了 2020 年,中国科学家再次刷新量子计算的世界纪录,中国科学技术大学的研究团队打造出拥有 76 个光量子比特的量子计算原型机,并借此实现了 “量子优越性”,也就是在特定任务上,量子计算机的表现超越了传统计算机,这一突破又一次向全球科技界展示了中国在该领域不容小觑的硬实力。
2021 年,中国科学家继续稳步前行,潘建伟团队推出拥有 66 比特的可编程超导量子计算原型机 “祖冲之号”,实现了高精度的量子模拟,再次改写量子计算的世界纪录。也是在同一年,中国科学院启动 “先导专项” 计划,计划在未来五年投入超过 100 亿人民币,专项用于支持量子计算、量子通信、量子精密测量等量子技术的研究与应用,足见国家对量子技术发展的高度重视与大力支持。
从 2016 年开始,国务院就发布了《“十三五” 国家科技创新规划》,将量子通信和量子计算列为重点研究方向。2020 年出台的《关于加快推进量子科技发展的若干意见》,更是明确提出要加快量子科技的自主创新,推动量子技术从研究迈向工程化、产业化。
在国家的有力推动下,不仅科研机构和高校积极投身其中,像阿里、腾讯、百度、华为这些科技巨头也纷纷入局,投入资金建立量子计算实验室,开展量子计算芯片、量子算法等方面的研究;还有本源量子、九章量子这类量子计算初创公司,也备受资本市场青睐,正加速推进量子计算商业化进程,这些都彰显出中国在量子计算研究上的蓬勃发展之势,整体与美国相比也并不逊色。
在全球量子计算的这场较量中,中美两国无疑是最为关键的参与者。美国作为量子计算领域的先锋,凭借自身强大的科研与产业基础,在多个量子计算细分领域保持领先地位,谷歌、IBM、微软等科技巨头在量子计算方面深耕多年,再加上美国政府将量子计算提升至国家战略高度,足见其重视程度之深。
而中国虽起步稍晚,但发展势头强劲,接连在量子计算原型机研制等方面取得重大突破,实现了量子优越性,并且在量子通信、量子精密测量领域走在了全球前列。不过,也得清醒地认识到,我国在部分关键技术环节,比如量子计算芯片制造、量子算法优化等方面,还存在一定的薄弱之处,这需要我们在强化基础研究的同时,全力攻克核心技术难题,逐步缩小与世界顶尖水平的差距。
人才也是影响量子计算发展的关键因素,我国对量子计算相关专业人才的需求量极大,尽管近年来有不少留学海外的学子回国贡献力量,但人才数量整体上仍显不足。不过,随着时代不断发展、国家日益进步,相信我国的人才储备会愈发雄厚,量子计算的研究成果也定会更加亮眼。
就目前来看,中美在量子计算研发方面可谓是旗鼓相当,双方都在各自擅长的领域收获了诸多成果,很难简单判定谁更胜一筹。然而,谷歌此次在量子计算技术上的重大突破,宛如给我们敲响了一记 “警钟”,督促着中国科学家加快研发节奏。可以期待,在不久的将来,中国量子计算研究定会传来更多振奋人心的好消息。