量子計算機能否超越現有超級計算機？專家稱未來四年是關鍵

從2017年11月到2018年3月，國際計算機與互聯網巨頭競相推出了各自的量子計算機晶元原型，包括IBM 50量子比特原型、Intel 49量子比特測試晶元和Google 72量子比特處理器。這些處理器的錯誤率範圍在10％至1％範圍內。 2017年，D-Wave系統公司還推出了2000量子比特的商用量子退火系統。

每隔7個月到16個月，這些巨頭的量子計算機原型就會增加一倍的量子比特。他們還將努力將錯誤率降低到千分之一到萬分之一。

在這個量子計算機研發活動十分熱鬧的時代，量子比特＞1000、錯誤率＜1/1000的量子計算機的誕生，可能意味著研發活動達到了高潮。這是谷歌的近期目標，可能在2020年達到。而10000個量子比特、雙量子比特錯誤率＜1/10000的量子計算機可能會在2022年左右實現。

量子計算機未來發展的大略時間線：

2018年下半年：100-150比特量子計算機

2019年上半年：200-300比特量子計算機

2019年末，世界將推出400-600台量子計算機

2020年：800-1600比特量子計算機

2021年：1600-4000比特量子計算機

2022年：3000-10000比特量子計算機

D-Wave公司可獲得資金將其5000比特量子退火系統轉換為低誤碼率量子比特。如果獲得足夠資金，他們會嘗試在2020-2021年實現這項工作。

未來數年內，量子計算機在量子模擬、量子化學或機器學習方面可能比經典計算機性能更強大。在2025年至2030年期間，將有完全糾錯的量子計算機問世，其總量子比特達到10萬到100萬，但只有1000個將用於計算，其餘的則用於糾錯。

在量子計算機降低錯誤率和提高可用性方面，2018年1月，英特爾公布了一款49比特的測試晶元；2018年3月，谷歌量子AI實驗室發布了一款名為Bristlecone的72比特率處理器；Rigetti Computing公司表示，到2019年8月，他們將擁有128比特的處理器。

（中國船舶工業綜合技術經濟研究院 丁宏）

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