2月27日，亞馬遜（AWS）宣布推出一款新型量子計(jì)算芯片Ocelot，可以將量子糾錯(cuò)成本降低90%。

此次突破是AWS量子計(jì)算中心團(tuán)隊(duì)與加州理工學(xué)院聯(lián)合研究的成果，相關(guān)論文已發(fā)表于《自然》雜志。

據(jù)新華社報(bào)道，亞馬遜表示，Ocelot采用了新的架構(gòu)設(shè)計(jì)，內(nèi)置糾錯(cuò)功能。研究人員首次將“貓量子比特”技術(shù)和其他量子糾錯(cuò)組件結(jié)合到一塊芯片上，在構(gòu)建容錯(cuò)量子計(jì)算機(jī)方面取得突破。

“貓量子比特”以薛定諤的貓思想實(shí)驗(yàn)命名。AWS量子硬件總監(jiān)奧斯卡·佩恩特認(rèn)為，目前最大挑戰(zhàn)不僅是構(gòu)建更多的量子比特，還在于使之可靠工作。制造實(shí)用的量子計(jì)算機(jī)需要將量子糾錯(cuò)放在首位。因此，研究團(tuán)隊(duì)將量子糾錯(cuò)作為首要要求，從頭開(kāi)始設(shè)計(jì)Ocelot。

佩恩特說(shuō)：“因?yàn)榧m錯(cuò)所需的資源大幅減少，未來(lái)根據(jù)Ocelot架構(gòu)構(gòu)建的量子芯片的成本可能只有現(xiàn)有方案的五分之一，將最多提前五年制造出實(shí)用量子計(jì)算機(jī)?！毖芯繄F(tuán)隊(duì)估計(jì)，利用Ocelot開(kāi)發(fā)成熟量子計(jì)算機(jī)所需的資源僅為標(biāo)準(zhǔn)量子糾錯(cuò)方法的十分之一。

值得注意的是，微軟于上周宣布推出全球首款基于拓?fù)淞孔颖忍氐牧孔犹幚砥鳌榜R約拉納 1”。微軟稱(chēng)，該量子處理器基于突破性的材料——拓?fù)鋵?dǎo)體構(gòu)建，“標(biāo)志著向?qū)嵱昧孔佑?jì)算邁出了變革性的一步”。

據(jù)科技日?qǐng)?bào)援引澳大利亞《對(duì)話》雜志最新報(bào)道，有專(zhuān)家指出這篇經(jīng)同行評(píng)審的論文只展示了部分內(nèi)容，具體路線圖仍有許多障礙需要克服。

牛津大學(xué)的史蒂文·西蒙指出，研究方法與此類(lèi)似的相關(guān)文章曾在2021年被撤回。而倫敦大學(xué)學(xué)院的喬納森·奧本海姆則認(rèn)為，微軟團(tuán)隊(duì)尚未證明擁有真正的拓?fù)淞孔颖忍?。因此，科學(xué)界正密切關(guān)注微軟的技術(shù)進(jìn)展及其與其他量子計(jì)算平臺(tái)的性能對(duì)比。

據(jù)介紹，微軟的新成果基于馬約拉納粒子，其設(shè)計(jì)的處理器理論上可容納多達(dá)100萬(wàn)個(gè)量子比特，足以實(shí)現(xiàn)破解密碼和加速新材料設(shè)計(jì)等重要目標(biāo)?！秾?duì)話》雜志在報(bào)道中稱(chēng)，微軟此次宣布的成果若屬實(shí)，可能使其在量子計(jì)算領(lǐng)域超越IBM和谷歌等競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手。

中泰證券近期發(fā)布的一份研報(bào)顯示，量子優(yōu)越性展示，遠(yuǎn)期市場(chǎng)空間超百億美元。相較傳統(tǒng)計(jì)算，量子計(jì)算的優(yōu)勢(shì)在于并行計(jì)算、指數(shù)級(jí)速度和高效能耗，具備獨(dú)特的量子疊加和糾纏特性，可以實(shí)現(xiàn)問(wèn)題降維，展示其計(jì)算優(yōu)越性。

近年來(lái)，全球近250家企業(yè)已針對(duì)量子硬件和量子軟件展開(kāi)了產(chǎn)業(yè)布局和生態(tài)競(jìng)爭(zhēng)，根據(jù)中移動(dòng)2023年報(bào)告，實(shí)用的通用量子計(jì)算機(jī)須具備100萬(wàn)量子比特和1000邏輯量子比特規(guī)模，需要到大規(guī)模容錯(cuò)階段才能夠?qū)崿F(xiàn)，預(yù)計(jì)需要10~20年。

據(jù)介紹，主流量子計(jì)算路線可以分為兩類(lèi)：一類(lèi)是以超導(dǎo)路線、硅半導(dǎo)體路線為代表的人造粒子路線，另一類(lèi)是以離子阱路線、中性原子路線、光量子路線為代表的天然粒子路線。（本文綜合新華社、科技日?qǐng)?bào)、中泰證券研報(bào)）