三國逐鹿量子計算機研制領域 日本另辟蹊徑加快步伐

量子計算機將在新藥研發和密碼破解等各方面超越傳統計算機，對產業界和國家安全戰略產生巨大影響，引發各國政府高度關注，美國、中國和日本等國都開始發力。

今年6月28日，中國科學技術大學潘建偉院士團隊在預印本網站arXiv發表論文稱，“祖沖之號”最短能在1.2小時內完成世界最強超級計算機8年才能完成的任務;美國谷歌公司希望2029年能研制出首臺商用量子計算機;日本政府5月宣布，計劃與東芝、日本電氣公司、富士通等約50家日本企業合作成立量子研究團體，以推動量子技術的發展。

三國逐鹿量子計算機研制領域，誰領風騷?

市場潛力足 戰略意義大

量子計算機在執行某些大規模計算時，速度比最好的傳統計算機快得多，能在密碼破譯、大數據優化、天氣預報、藥物分析等領域“大顯身手”。

《日本經濟新聞》7月6日報道，如果借助量子計算機開發出劃時代的電池和藥物，將讓全人類受益。發展到更高水平，量子計算機有望破解網絡密碼，從而影響安全，而掌握量子技術的國家將在高科技領域掌握主導權。

美國波士頓咨詢公司的數據顯示，到2050年，量子計算機有望創造8500億美元的利潤。日本《設計新聞》網站也在7月6日的報道中指出，未來30年，量子計算機市場預計價值1萬億美元。

美國：2029年研制出商用量子計算機

正是量子計算機的潛能和“財”能，使政府、企業和科學家“競折腰”。

谷歌公司今年5月公布了正在推進的量子計算機開發計劃，目標是2029年研制出首臺商用量子計算機。

其實早在2019年，谷歌就利用其53個量子比特的量子計算機“懸鈴木”，在200秒內解決了最尖端超級計算機“頂點”(Summit)需要花1萬年才能解決的問題，成功實現了“量子霸權”的突破性進展——“量子霸權”用來表示“在存儲和通信帶寬呈指數級增加后，量子計算機擁有傳統超級計算機所不具有的能力”。

而令谷歌公司心心念念的是“作為通用產品的量子計算機”，他們希望借其解決現有計算機束手無策的各種難題，如幫助開發應對氣候變化的新材料、抑制全球大流行病的藥物等。

要解決設想中的難題，現在的量子比特數遠遠不夠，谷歌計劃將量子比特的數量增至100萬個，還將解決計算時出錯這一最大的難題。但增加量子比特意味著計算機的布線和控制更困難，因此需要大規模技術創新，為此谷歌已在美國加州設立了新的研發基地。

另據《科學》雜志報道，去年9月美國IBM公司稱，將在2023年前建造一臺包含1000個量子比特的量子計算機，同時提高容錯率。

從國家層面來看，2018年，美國在以量子計算機為核心的量子信息科學領域敲定了國家戰略，實施了在5年里最多投入13億美元的美國《國家量子倡議法案》。

中國：彎道超車實現“量子霸權” 

《設計新聞》網站的報道指出，制造量子比特有幾種不同方法：超導、光子、離子阱和半導體(硅)中的電子自旋。