5月25日，北京量子信息科学研究院在2023中关村论坛正式发布Quafu(夸父)量子计算云平台。

上线三枚不同规格的超导量子芯片

(资料图片)

量子计算云平台是量子计算综合性能的展示，以互联网云计算的形式，整合了量子芯片、测控设备、量子操作系统和应用软件为一体，将量子算力提供给研究及测试者，是量子计算走向实用化的全栈式技术和基础。

北京量子信息科学研究院联合中科院物理研究所和清华大学，共同推出了Quafu量子计算云平台，取意“量子未来(quantum future)”，现上线了三枚超导量子芯片，三枚芯片分别有136、18和10个量子比特，用户可以自主选择合适的芯片运行量子计算任务。

据北京量子信息科学研究院研究员范桁介绍，该超导量子计算芯片的技术路线和超导量子计算原型机“祖冲之号”是一样的，但是拥有更多量子比特。超导量子计算芯片无法在常温下工作，需要放入稀释制冷机中，稀释制冷机的温度比绝对零度(零下273.15℃)仅高了0.01℃，避免热量(噪音)对量子态进行干扰。

“我们在实验室里把量子计算机做成了，大家如何应用？现在我们就要把量子计算走向实用化的路线打通。”范桁说，136量子比特芯片位于北京量子信息科学研究院，18和10量子比特芯片在中国科学院物理研究所位于怀柔的实验室。量子计算云平台将这些量子算力整合，提供给所有人联网应用。云平台兼容国际通用的开放量子汇编语言标准，提供了图形界面、量子汇编语言和客户端三种提交量子计算任务的形式，方便用户多种应用需求。

大众可以利用量子云平台进行体验、教学和科研

目前Quafu量子计算云平台在单芯片量子比特数和芯片数量上都处于国内领先地位。云平台测控精度高，可实现18量子比特的全局纠缠，软件功能齐全，是国际先进的量子计算云平台。

范桁解释说，经典计算比特只能处于0和1两个状态，但量子计算不同，量子比特是0和1的叠加态，带来了超强的并行计算能力。在解决某些问题时，经典计算机需要1万年，量子计算机需要200秒。

他举例说，邮递员(物流优化)问题是一个非常复杂的计算问题，即邮递员送多个点位的快递如何走最省时省力，由于可选择的路径随着点位个数指数级增加，要从中筛选出较优的路径十分困难，而量子计算机在计算这类问题时明显优于经典计算机，物流优化是量子计算一个潜在的应用领域。

他说，通常情况下，比特数越大，量子计算机的算力越好，在科研人员在实际应用汇总发现，存在比特数越大、误差越大的情况。“所以18个比特芯片就可以完成的计算无需调用136个比特芯片。”

量子云平台是量子计算机走向应用的关键技术，建设量子计算的生态就是基于此系统。大众可以利用量子云平台进行体验、教学和科研，也可以尝试一些实际应用，比如量子金融、量子模拟、量子游戏等；科研机构和高科技公司可以基于云平台构建自身的应用软件，把其中需要涉及量子计算的部分通过云计算连接实验室的量子计算机，从而完成复杂的任务。

云平台已开放测试，运行量子计算任务50余万次

Quafu量子计算云平台已对国内外用户开放测试，有2000余名量子计算研究者和学生注册，运行量子计算任务50余万次，显示其运行稳定高效。国内一些研究组已经通过Quafu量子计算云平台远程调用量子芯片顺利完成了科研任务，还有些研究者基于云平台构建了各自的科研或者应用软件，量子计算的生态建设已逐步开展。

量子计算云平台是量子计算的关键技术，国际竞争激烈，国际科研机构和科技公司都把量子云平台作为重要的发展方向，包括传统的芯片公司和云计算公司都涉及此方向，尽早发展具有全链条自主知识产权的量子计算云平台非常必要。Quafu量子计算云平台处于国际先进水平，技术上已经可以实现国产替代。以后经过持续发展，有望在规模和技术上和国际最先进的量子云平台竞争。

范桁称，量子计算的生态是基于云平台来建设的，所以云平台的发展越早越好，而且需要长期迭代，和量子计算及用户共同成长，不断积累用户才能体现出价值。未来，大众生活的方方面面将既依赖传统的算力，也依赖量子算力，而量子算力就是基于量子计算云平台实现的。“中国在传统计算机领域错过了最初的发展黄金期，但是量子计算机给了我们新的机遇，以量子计算云平台为抓手发展量子芯片、量子操作系统和建设生态，前景远大。”