在量子比特之间的连接程度方面,离子阱系统可以实现全连接,但量子比特数量较少。超导量子计算机例如祖冲之号和悬铃木,单个量子比特只与周围4个量子比特相连。如果能够提高连接性,那么可解决问题的规模将呈指数级增长。
在门保真度方面,目前最先进的量子计算系统的 2量子比特门(纠缠门)保真度都在99%以上,最高记录是澳大利亚硅量子计算公司通过半导体技术实现的99.99%,但他们仅仅开发了2个量子比特。
报告指出,当前任何一种技术路线都无法同时在所有指标上领先,不同技术路线都各有优缺点。目前还不断有研究团队在制造新的量子比特。
在测量和控制方面,2021 年以苏黎世仪器为代表的一些厂商发布了可以测控100+量子比特的测控系统。最大的突破则是澳大利亚新南威尔士大学提出了可以控制数百万个硅自旋量子比特的技术,为未来百万量子比特处理器的出现打下了坚实基础。
产业链初具雏形
报告显示,量子计算行业目前处于早期探索阶段,核心参与者不多,产业链上下游较为清晰。目前国外科技巨头如 IBM、谷歌、亚马逊、微软、英特尔、霍尼韦尔等处于行业领先地位,IonQ、Rigetti、PsiQuantum等量子计算新贵已获得数亿美元的风险投资,实力同样雄厚。
在国内,科技巨头阿里巴巴、百度、腾讯、华为等也在跟进,但国内领先的量子计算公司主要是以本源量子、国盾量子等为代表的依托高校的公司。总体上,国内外量子计算产业链已经初具雏形。
从产业链来看,量子计算设备供应商主要以国际公司为主,特别是稀释制冷机和低温同轴线缆。但在其他领域,中国企业已经占有一席之地,特别是测控系统,中微达信、国盾量子和本源量子与国外厂商并没有差距,甚至可以达到更高水平。 |