针对量子计算三大矛盾，中科院量子计算云平台上线新功能

光子盒研究院出品

4月19日，由中国人工智能产业发展联盟主办，以“应用驱动创新 融合智造未来”为主题的首届济南国家级人工智能创新应用先导区高端峰会暨黄河流域人工智能创新应用博览会在济南市山东大厦召开。光子盒参与了“量子计算与数据安全”分论坛。

在论坛上，来自中国科学技术大学、中国人民大学、国科量子、国盾量子等全国知名的量子科技领域专家就量子计算前沿技术、量子通信标准化、量子计算与区块链、量子技术应用与推广等主题进行了研讨。

其中最引人瞩目的是，中科院量子信息与量子科技创新研究院（简称“量子创新研究院”）举办了“量子计算云平台新功能板块上线发布会”，宣布国内最早建立、接入比特数最多的量子计算云平台完成架构更新。

据中国科学技术大学李俊云教授的现场介绍，量子计算云平台新推出了“知识库”和“答疑解惑”两大功能板块，结合原有的“量子计算实验”版块，构成了“知识”与“体验”结合的完整架构。

量子计算云平台首页

新上线的“知识库”的目标是让用户第一时间了解全球量子计算的最新资讯，系统了解量子计算知识；“答疑解惑”版块的上线是为了让用户更直接地与量子计算研究领域的专家进行沟通，及时分享他们的心得和疑惑。

在这两大版块里，后续还将设立“专家工作室”、“量子计算设备厂家”等子模块，集合各界力量，吸引全社会共同参与和建设量子计算云平台。

至此，新版量子计算云平台在架构建设方面已经基本完成，未来将专注于软件、硬件和内容的完善和升级。

李俊云教授在他的发言中表示，目前在量子科技的发展过程中，其实是存在着几个非常大的矛盾，高速的发展、巨大的投入和民众的高度关注，使得这些矛盾显得更为突出。

第一个矛盾就是快速的量子计算发展和量子知识的普及之间的矛盾。李俊云说：“我们一线的科学家常常被问到什么是量子？什么是量子计算？微观世界的量子现象，确实和我们宏观世界日常生活中所感觉到的宏观现象和普通的计算机非常不一样。”

第二个是高昂的设备投入和科研普及之间的矛盾。对于量子计算机的研发，我们往往需要上亿元的投入，而且一台比较高端的量子计算机的原型机的建造成本可能都是上千万元，而这些高昂的投入是一般的学院小组所不能具备。同时，量子计算的研发是在一个非常初级的阶段，还有很多的实验路径和技术难关需要大量的研究小组来进行参与并加以突破，所以说这也形成了一个矛盾，就是高昂的设备投入和需要全社会的科研力量来参与的矛盾。

第三个是复杂的技术难度和应用的渴望之间的矛盾。我们都对量子计算的未来寄予了很大的希望。我们也意识到通用量子计算机的实现对于整个应用前景是非常具有革命性的。但是现在量子计算整个研究和使用的阶段还非常初级，如何将应用的热切渴望和现在的技术结合起来，也是一个我们面临的矛盾。

为解决这三大矛盾，量子创新研究院从去年就开始酝酿，首先是去年12月推出了12个比特的量子计算原型机，今年2月打造了一个全新的量子计算云平台，包括实验板块。

随着今天新推出了“知识库”和“答疑解惑”两大功能板块，结合原有的“量子计算实验”版块，中科院量子计算云平台构成了“知识”与“体验”结合的完整架构。

一是知识的权威性，通过云平台，一流的科学家将他们在最前沿的量子计算研究中的知识及时与公众进行分享。二是体验的真实性，云平台将上线最新的量子计算原型机，可以让公众能够及时了解到量子计算发展的现状。

云平台服务于三类用户，第一类是大众用户，为他们系统地介绍基本的量子信息知识。

第二类是科研用户，使用最前沿的量子计算原型机进行他们的科研探索，帮助他们节省科研时间和经费。

第三类是应急用户，他们可以在云平台上亲身体验现代量子计算技术，共同探讨可能的量子计算应用途径。

云平台还有4个特点，专业性、互补性、实时性和共享性。第一个特点是专业性；第二个是互补性，可以跟一流的科学家进行在线互动；第三个是实时性，云平台将收集全球关于量子计算最及时的资讯，通过科学家的审核和判断来筛选出更最有价值的资讯；最后是共享性。

值得一提的是，光子盒作为一个致力于量子知识普及与最新资讯报道的垂直平台，与中科院量子计算云平台的使命不谋而合。

由于量子计算机技术复杂、成本高，且量子芯片工作环境相对苛刻，所以共享开放的量子计算云平台将为应用与推广起到重要作用。生物医药、化工行业、光伏材料等行业开发环节需要大量模拟计算，使用经典计算机进行模拟运算需要消耗大量时间成本，如果量子计算机能够适配相应的模拟计算，将极大缩短运算时间。

量子云平台在量子计算研究和应用产业发展过程中的角色定位日渐清晰，主要应用与服务发展定位包含三个方面，一是助推量子计算技术产业发展；二是促进多领域创新融合；三是加速量子计算科普与教育。

资料来源：中国信息通信研究院

国际：目前，IBM、Google、Honeywell、微软等科技巨头均已推出量子计算云平台。2020 年 9 月，加拿大初创公司 Xanadu 发布基于光学路线的量子云平台，可访问 8比特或12比特的光量子计算机。

国内：目前只有中国科学院量子信息与量子科技创新研究院、本源量子等极少数通过云技术连接用户与真实的量子计算设备的量子计算云平台。百度、阿里、华为等其他国内量子计算云平台多数为量子计算高性能模拟服务平台。

国内最早的“量子计算云平台”，正是中国科学院量子信息与量子科技创新研究院（上海）于“2017杭州·云栖大会”联合阿里云共同宣布“量子计算云平台”。2018年2月，再次在超导量子计算方向发布11比特的云接入超导量子计算服务。

今年2月，中国科学院量子信息与量子科技创新研究院（上海）联手济南量子技术研究院和科大国盾量子技术股份有限公司，对量子计算云平台进行了全面升级。

目前，该量子计算云平台已接入12比特超导量子计算物理机，比特数目前国内最多。后期还会加入更多比特、更多方向的量子计算机。更新的量子计算云平台是一个集实验、交流、分享为一体的公共平台信息系统，为客户提供量子计算相关仪器设备信息以带动量子计算技术的产业化和国产化。

2020年9月，本源量子发布基于超导技术路线的量子计算云平台“悟源”，后端搭载了具备6位量子物理比特的“夸父”芯片。

百度发布云原生量子计算平台“量易伏”，可通过云端对量子处理器硬件进行访问，或通过模拟器运行28个量子比特的量子随机线路模型；初步建成由“量脉”、“量桨”和“量易伏”三大项目为主体的百度量子平台。

阿里巴巴开源“太章”量子模拟器及“阿里云量子开发平台”（ACQDP），支持量子算法和硬件研发。

华为也推出量子计算软件HiQ云服务平台，在量子模拟器与编程框架取得阶段性研究成果，将对外开放提供云服务，秉承合作共赢的理念，推动量子计算的技术研究和产业化。

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