2022年量子計(jì)算研究和技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀_第1頁(yè)
2022年量子計(jì)算研究和技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀_第2頁(yè)
2022年量子計(jì)算研究和技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀_第3頁(yè)
2022年量子計(jì)算研究和技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀_第4頁(yè)
2022年量子計(jì)算研究和技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀_第5頁(yè)
已閱讀5頁(yè),還剩1頁(yè)未讀, 繼續(xù)免費(fèi)閱讀

下載本文檔

版權(quán)說(shuō)明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請(qǐng)進(jìn)行舉報(bào)或認(rèn)領(lǐng)

文檔簡(jiǎn)介

2022年量子計(jì)算研究和技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀一、量子計(jì)算機(jī)1、產(chǎn)業(yè)地位及分類量子科技基于量子力學(xué)原理,利用“疊加”和“糾纏”的量子特性應(yīng)用于多領(lǐng)域。在量子微觀世界中,許多規(guī)律與宏觀世界有所不同,其中兩個(gè)基本原理就是“疊加”和“糾纏”。當(dāng)前量子科技主要應(yīng)用于量子計(jì)算、量子通信和量子測(cè)量三大領(lǐng)域。量子技術(shù)在理論上可以在提升運(yùn)算處理速度、信息安全保障能力、測(cè)量精度和靈敏度等方面突破經(jīng)典技術(shù)的瓶頸。量子計(jì)算機(jī)、量子通信和量子精密測(cè)量的原理及優(yōu)勢(shì)2、發(fā)展路線量子計(jì)算是一種基于量子力學(xué)的計(jì)算模式,量子計(jì)算機(jī)擁有的計(jì)算能力存在遠(yuǎn)超傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)的潛力。量子計(jì)算應(yīng)用了量子世界的特性,如疊加性、非局域性和不可克隆性等,因此天然地具有并行計(jì)算的能力,可以將某些在電子計(jì)算機(jī)上指數(shù)增長(zhǎng)復(fù)雜度的問(wèn)題變?yōu)槎囗?xiàng)式增長(zhǎng)復(fù)雜度,亦即電子計(jì)算機(jī)上某些難解的問(wèn)題在量子計(jì)算機(jī)上變成易解問(wèn)題。量子計(jì)算機(jī)發(fā)展主要可分為三個(gè)階段,量子霸權(quán)階段量子比特?cái)?shù)在50-100左右,其運(yùn)算能力超過(guò)任何經(jīng)典的電子計(jì)算機(jī);量子模擬機(jī)階段原型機(jī)比特?cái)?shù)較少,信息功能不強(qiáng),應(yīng)用有限,但整體組成皆在,是完全商用的過(guò)度階段,通用量子計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)需量子比特?cái)?shù)要達(dá)到幾萬(wàn)到幾百萬(wàn)量級(jí)同時(shí)應(yīng)采用“糾錯(cuò)容錯(cuò)”,目前商業(yè)化時(shí)間未定。量子計(jì)算發(fā)展路線圖二、國(guó)內(nèi)外量子計(jì)算研究現(xiàn)狀1、量子計(jì)算產(chǎn)業(yè)鏈目前全球和或內(nèi)量子計(jì)算技術(shù)仍處于初級(jí)研究階段,但是量子計(jì)算產(chǎn)業(yè)發(fā)展勢(shì)頭較好,生態(tài)不斷壯大,已出現(xiàn)了量子計(jì)算產(chǎn)業(yè)鏈雛形。上游主要為量子芯片,為量子計(jì)算機(jī)提供底層計(jì)算資源;中游為基礎(chǔ)軟件,主要面向開(kāi)發(fā)人員,為量子計(jì)算和量子機(jī)器學(xué)習(xí)算法提供軟件開(kāi)發(fā)環(huán)境、量子編程框架和量子算法庫(kù);下游為應(yīng)用服務(wù),主要面向用戶,根據(jù)特定的場(chǎng)景和應(yīng)用需求,提供數(shù)據(jù)分析工具、材料設(shè)計(jì)等應(yīng)用服務(wù)。量子計(jì)算產(chǎn)業(yè)鏈雛形2、量子芯片技術(shù)路線量子芯片是量子計(jì)算機(jī)的核心部件之一,目前其實(shí)現(xiàn)的技術(shù)路線主要有兩種:電學(xué)路線和光學(xué)路線,電學(xué)路線也稱固態(tài)器件路線,多用于產(chǎn)業(yè)界,主流企業(yè)多在超導(dǎo)和半導(dǎo)體方面進(jìn)行研究;光學(xué)路線主要包括離子阱和光量子,多用于科研界;除此之外,也有少數(shù)企業(yè)專注于拓?fù)浜椭行栽拥绕渌夹g(shù)路線。量子芯片技術(shù)路線量子芯片技術(shù)體系對(duì)比3、細(xì)分技術(shù)路線國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀在技術(shù)路線的選擇上,谷歌、IBM、Rigetti等公司主攻超導(dǎo)路線,代表成果為谷歌2018年發(fā)布的72比特量子處理器。英特爾和本源量子主攻超導(dǎo)路線,同時(shí)也注重半導(dǎo)體方向。在超導(dǎo)路線上,本源量子24比特超導(dǎo)量子芯片對(duì)標(biāo)英特爾2017—2018年的水平,差距約為3年。在半導(dǎo)體路線上,本源量子2比特半導(dǎo)體計(jì)算機(jī)“悟本”對(duì)標(biāo)英特爾2018年的水平,差距約為2~3年?;裟犴f爾、IonQ主攻離子阱方向,代表成果為IonQ2020年發(fā)布的32比特QV400離子阱量子計(jì)算機(jī)。微軟專注于拓?fù)渎肪€,尚處于研究階段。目前超導(dǎo)和離子阱路線較為領(lǐng)先,多種技術(shù)路線尚未收斂,沒(méi)有一種路線完全實(shí)現(xiàn)量子計(jì)算實(shí)用化。量子計(jì)算樣機(jī)路線優(yōu)缺點(diǎn)及趨勢(shì)三、中國(guó)量子計(jì)算發(fā)展背景1、中國(guó)第一個(gè)量子計(jì)算國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)量子計(jì)算目前技術(shù)路線較多,整體發(fā)展方向未定,且相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)期缺失,不利于產(chǎn)業(yè)的良性發(fā)展,2020年6年我國(guó)提出的《信息技術(shù)量子計(jì)算術(shù)語(yǔ)和詞匯》國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)提案在國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織/國(guó)際電工委員會(huì)第一聯(lián)合技術(shù)委員會(huì)(ISO/IECJTC1)成功立項(xiàng),并在2022年4月通過(guò),意味著量子計(jì)算產(chǎn)業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)化趨勢(shì),一定程度表明我國(guó)在該領(lǐng)域的重視程度。第一個(gè)量子計(jì)算國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO/IEC48792、中國(guó)首條量子計(jì)算芯片產(chǎn)線2023年1月底中國(guó)首條量子芯片產(chǎn)線向公眾亮相,標(biāo)志我國(guó)量子計(jì)算機(jī)的全國(guó)產(chǎn)化,該產(chǎn)線于2022年1月投入運(yùn)營(yíng),一年時(shí)間內(nèi)陸續(xù)導(dǎo)入24臺(tái)量子芯片生產(chǎn)相關(guān)的工藝設(shè)備,孵化出了3套自研的量子芯片專用設(shè)備,生產(chǎn)了1500多個(gè)批次流片試制的產(chǎn)品,交付了多個(gè)批次的量子芯片以及量子放大器等產(chǎn)品,23年年初該產(chǎn)線成功研發(fā)悟空芯量子芯片,有望在不久的將來(lái)面世。四、量子計(jì)算市場(chǎng)價(jià)值量子計(jì)算雖然仍處于技術(shù)探索時(shí)期,但目前已有初步應(yīng)用案例,其應(yīng)用前景廣泛,能夠從根本上解決藥物發(fā)現(xiàn)、人工智能、路由規(guī)劃等多領(lǐng)域的復(fù)雜問(wèn)題。因此,量子計(jì)算的市場(chǎng)規(guī)模發(fā)展?jié)摿薮?。?shù)據(jù)顯示,2019年量子計(jì)算市場(chǎng)價(jià)值為5.071億美元,預(yù)計(jì)2020—2030年的復(fù)合年增長(zhǎng)率為56%,到2030年達(dá)到649.883億美元。2019-2030年全球量子計(jì)算市場(chǎng)價(jià)值走勢(shì)預(yù)測(cè)2、全球?qū)@孔佑?jì)算五大趨勢(shì)目前量子計(jì)算行業(yè)中多以海外巨頭標(biāo)準(zhǔn)作為業(yè)內(nèi)基準(zhǔn),以IBM、谷歌、英特爾為首的國(guó)際巨頭占據(jù)技術(shù)主導(dǎo)地位,國(guó)內(nèi)本土量子計(jì)算廠商相比海外廠商依然存在較大的技術(shù)差距。專利分布來(lái)看,2022年美國(guó)占比達(dá)56%,中國(guó)僅占比26%,仍存在較大的發(fā)展空間。2022年全球量子計(jì)算專利分布占比情況3、投融資近兩年來(lái),量子計(jì)算領(lǐng)域投融資呈現(xiàn)爆發(fā)式增長(zhǎng)趨勢(shì),初創(chuàng)企業(yè)在歐美聚集度和關(guān)注度更高,QC硬件制造企業(yè)最受追捧;面對(duì)資金的不斷涌入,行業(yè)爭(zhēng)議開(kāi)始浮現(xiàn),主要爭(zhēng)議目前主要集中在目前行業(yè)整體盈利能力較差且當(dāng)前整體應(yīng)用水平較差。近年國(guó)外量子計(jì)算企業(yè)融資概況注:截止2022年9月五、量子計(jì)算發(fā)展趨勢(shì)量子計(jì)算當(dāng)前尚處原型機(jī)研發(fā)階段,未來(lái)將與經(jīng)典計(jì)算相輔相成。根據(jù)賽迪顧問(wèn)人工智能產(chǎn)業(yè)研究中心,相較于量子通信,量子計(jì)算的技術(shù)突破難度較高,量子計(jì)算極易被環(huán)境熱量或波動(dòng)干擾致使計(jì)算結(jié)果出錯(cuò),而如何提升量子比特的測(cè)控精度尚待解決。量子計(jì)算當(dāng)前還處于原型機(jī)研發(fā)階段,尚無(wú)專利壁壘,搶占技術(shù)入口無(wú)疑將獲得量子信息時(shí)代的主要議價(jià)權(quán)。量子計(jì)算有望成為中國(guó)在全球科技產(chǎn)業(yè)中“換道超車”的重要發(fā)展領(lǐng)域。量子計(jì)算與經(jīng)典計(jì)算并非嚴(yán)格的替代關(guān)系,量子領(lǐng)域的發(fā)展應(yīng)加深和傳統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域的合作。我們認(rèn)為,未來(lái)量子計(jì)算和經(jīng)典計(jì)算將相輔相成,挖掘各自適合的商業(yè)模式和應(yīng)用場(chǎng)景,應(yīng)對(duì)不同的市場(chǎng)需求。HYPERLINK"/tag/

溫馨提示

  • 1. 本站所有資源如無(wú)特殊說(shuō)明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請(qǐng)下載最新的WinRAR軟件解壓。
  • 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請(qǐng)聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
  • 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁(yè)內(nèi)容里面會(huì)有圖紙預(yù)覽,若沒(méi)有圖紙預(yù)覽就沒(méi)有圖紙。
  • 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
  • 5. 人人文庫(kù)網(wǎng)僅提供信息存儲(chǔ)空間,僅對(duì)用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對(duì)用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對(duì)任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
  • 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請(qǐng)與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
  • 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時(shí)也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對(duì)自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

評(píng)論

0/150

提交評(píng)論