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科技日报|国内首个量子计算云平台上线( 二 )


虽然起步较晚 ， 但此次我国企业自主研发的量子计算云平台同IBM的产品性能相差无几 。 据本源量子的官方数据显示 ， 对比2017年、2020年IBM量子云平台上公布的量子逻辑门保证度和量子读取保证度等数据 ， 本源量子公司此次推出的量子计算云平台目前的水平甚至能够超过IBM最初建立的云平台水平 。
孔伟成告诉采访人员 ， 为满足不同用户的开发需求 ， 平台提供了图形化编程与代码编程两种量子计算在线编程方式 ， 同时推出了复杂网络排序、手写数字识别、用户偏好行为预测3款典型的量子编程应用 ， 供用户使用 。
“这3款应用基于目前成熟的量子算法 ， 都是由本源量子研究团队使用自主研发的量子编程框架QPanda与量子编程语言QRunes开发的 。 ”孔伟成告诉采访人员 ， 复杂网络排序应用可对给定的网络进行建模 ， 例如为预测病毒的下一个传播点提供重要参考 ， 帮助各地更为高效地分配防疫物资与医疗资源；而手写数字识别应用在AI领域占有举足轻重的分量 ， 为后续加速计算机视觉量子化处理提供了可能；用户偏好行为预测应用则能够实现量子关联规则数据挖掘算法,将用户数据编码到量子叠加态上 ， 并基于此给出用户偏好预测 ， 相较于经典算法可以达到指数级的加速效果 。
从历史的维度来看 ， 本次量子计算云平台的推出 ， 意味着我国的量子计算机正走出实验室 。 孔伟成表示 ， 量子计算走出实验室分为两个阶段 ， 第一个阶段是从科学研究到工程实现 ， 第二个阶段是从工程实现到产业落地的过渡 ， 量子云平台的公布 ， 意味着量子计算已经从成熟度较低的科研范畴过渡到技术成熟度更高的工程实现阶段 。
【科技日报|国内首个量子计算云平台上线】将成量子计算争夺的主战场
“从目前的研究来看 ， 未来量子计算有望在密码破解、化学分子模拟、金融工程、人工智能等领域发挥重大作用 。 ”孔伟成举例说 ， 在一些有巨大算力需求的传统行业 ， 如生物制药、化工、能源等 ， 以现有人类科技的计算能力进行计算的话 ， 所消耗的时间过长、成本巨大；还有另一些本身对计算能力要求较高的科技行业 ， 也将会是量子计算实现商用的领域 ， 例如搜索、数字安全、人工智能、机器学习等等 。
据波士顿咨询发布的报告预测 ， 在不考虑量子纠错算法的进展情况下 ， 2035年全球量子计算应用市场规模将达到近20亿美元 ， 随后暴涨到2050年的2600多亿美元;若量子计算技术迭代速度超出预期 ， 2035年市场规模可突破600亿美元 ， 2050年则有望飙升至2950亿美元 。
在此背景下 ， 量子计算云平台依托互联网资源 ， 为各类用户提供云端接入 ， 对量子计算资源和成果进行开放共享 ， 并提供各种基于量子计算的衍生服务 ， 可提前释放量子计算的潜力 ， 进而促进量子计算产业提前布局与生态的良性培养 。
国外云计算企业在量子云计算方面的竞争开始加剧 。 如IBM推出20量子比特的量子云服务器 ， 提供了完善的QiKit量子程序开发套件 ， 并建立了完善的开源社区服务 。 谷歌发布了72量子比特计算机Bristlecone ， 开发了Cirq量子开源框架 ， 提供了量子化学材料计算的OpenFermion-Cirq用例 。
与此同时 ， 国内量子云服务公司的发展也呈现出蓬勃态势 。 除本源量子公司推出量子云计算平台外 ， 中国科学院量子信息与量子科技创新研究院与阿里云在超导量子计算方向发布了11量子比特的云接入超导量子计算服务 。 华为也已经发布了HiQ量子计算云服务平台和兼容ProjectQ量子编程框架 。
目前量子计算云平台从物理底层、计算引擎、应用软件开发到上层应用已经具备生态雏形 。 在量子计算云平台上培养研究者和用户的操作习惯 ， 引导诸多行业对量子计算的应用倾向 ， 将为以后计算领域的内核升级奠定生态基础 ， 可以预见 ， 未来量子计算云平台势必会成为量子计算争夺的主战场 。 （采访人员 吴长锋）


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