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盘点量子计算2021：厚积薄发 恰逢其时
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摘要：据了解，超导量子技术是量子系统构建主要技术之一，往往具有较高的保真度及快速门控制，比特数规模暂时处于领先位置，并且其在电路设计、制备与测量集成电路方面兼容，以及其
据了解，超导量子技术是量子系统构建主要技术之一，往往具有较高的保真度及快速门控制，比特数规模暂时处于领先位置，并且其在电路设计、制备与测量集成电路方面兼容，以及其平面二维布局与纠错编码拥有很高的契合度。
C114通信网 余予
量子计算可以说是很神秘，我们对它的印象大多数是实验室、研究团队、科技公司等等。离我们实际生活很是遥远。但不得不说，每一年，量子计算都在朝着商业可行迈进。
这不是理所应当的吗？
量子计算用例广泛 助力各行各业
虽然投资规模和增长率都很大，但量子计算市场的预期规模要大得多。有分析师表示，我们正处于量子计算“从科学研究和概念验证，转向硬件和软件工程师构建未来几年具有商业前景的产品”的转折点。这需要更多投资来提供有利于广泛的垂直行业和用例的大规模的量子计算。
·超导量子技术
·离子技术
除上述几家具有代表性的企业及机构外，2021年7月，荷兰初创公司QuantWare 推出了世界上首个用于量子计算机 (QPU) 的商用超导处理器；同年12月初，全栈量子计算公司Rigetti Computing宣布与微软合作，通过云向微软Azure Quantum服务的用户提供Rigetti量子计算机。
但其也具有如需要极低温制冷、人工制造量子位可能会导致错误等等局限。
近几年，全球量子计算热闹非凡，竞争激烈，成果涌现。从我国在两种物理体系达到“量子计算优越性”，到IBM将低温超导量子计算系统的物理量子比特数量增至127等等。从过去几十年的进程来看，量子计算的增长可以说是前所未有的快，尤其是在2021年。
在小编看来，新玩家的入局，量子计算企业的上市无不说明了量子计算这一技术的重要。尽管它现在还处于初期阶段，未来还有很多可能性。
2021年3月，我国国防科学技术大学计算机学院QUANTA团队联合军事科学院、北京量子信息科学研究院、中山大学光电材料与技术国家重点实验室等国内外单位，研发出一款新型可编程硅基光量子计算芯片，实现了多种图论问题的量子算法求解，有望未来在大数据处理等领域获得应用。
2021年，霍尼韦尔推出基于差异化量子电荷耦合器件离子阱技术架构的系统模型H1，其量子体积翻了两番，达到512量子体积，成为全球首台512量子体积的商用量子计算机；
IonQ的EGT系列离子阱芯片（图源：IonQ）
图源：Quantinuum
2021年10月，中国科大研究团队构建了比特可编程超导量子计算原型机“祖冲之二号”和拥有113个光子144模式的量子计算原型机“九章二号”，使我国成为了目前世界上唯一在两种物理体系达到“量子计算优越性”里程碑的国家。这应该也是超导量子技术在2021年取得的最好成果；
超导量子技术方面，最显著的代表包括谷歌、IBM、中国科大等科技实体。
量子计算将能够解决材料科学和化学中的复杂问题，通过使用超越任何传统超级计算机能力的新算法模拟分子和材料；同时，也可以有效地模拟其他量子系统，从而对复杂材料的化学和物理特性进行更可预测和准确的洞察。
·日本JSR Corporation (“JSR”)作为alpha客户加入了该项目，将评估量子计算在光刻胶、弹性体、塑料和试剂制造方面的进展。
最后，在2021年最后一天，由霍尼韦尔 (Honeywell) 提供支持的Quantinuum H 系列量子计算机继续实现指数级性能提升，其最新离子阱系统H1-2首先达到2048量子体积。
在国际数据公司 (IDC) 临近年末发布的首份全球量子计算市场预测中，IDC认为，2021年为量子计算行业的关键一年。在这一年，为实现量子优势而实施的战略方法变得更加明确：供应商发布了量子计算路线图，路线图强调改进量子比特扩展和纠错的方法，通过上市或与政府、教育或私人实体合作寻求新的融资机会，或因预期提供而合并更全栈的方法。
并且，“我们预计在未来12个月内，将成为一家上市公司，”曾领导HQS，现在担任Quantinuum总裁兼首席运营官的Tony Uttley表示。
·光量子技术
其次是IonQ这家公司，它是首家能够利用多个原子种类作为量子位的量子计算公司，迄今为止已经用镱离子构建系统。2021年8月，推出业界首个4*16可重构多核量子架构 (RMQ)，该架构总共具有64 个离子，通过离子链之间的分离和合并，以创建RQA。同年12月初，IonQ宣布计划在其系统中使用钡离子作为量子位，构建一个更快、更强大、更易于互联且为客户提供更多运行时间的系统。
文章来源：《低温与超导》 网址: http://www.dwycdzz.cn/zonghexinwen/2022/0617/791.html