《流浪地球2》中的最强存在，550W量子计算机有可能实现吗？

量旋科技CEO项金根说

看过《流浪地球2》的观众，想必都对电影中的“大BOSS”印象深刻。其真身实际上是智能量子计算机550W，即MOSS。点击观看量旋科技CEO项金根完整科普视频

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作为一台几乎全知全能的量子计算机，MOSS 不仅可以实现全球复杂计算资源的融合与调度，让数万台发动机协同运作，而且提供了【数字生命计划】所需的巨量算力。此外，它还拥有自主意识和价值观，堪称《流浪地球2》中的“最强存在”。

550W量子计算机MOSS | 图源：《流浪地球》海报

那么走出电影，量子计算机550W 在现实中有可能实现吗？

其实自从上世纪80年代，美国物理学家费曼提出量子计算机概念开始，它就一直代表着人类技术水平，在想象力所及范围之内的巅峰。目前业界普遍认为，量子计算有三个发展阶段：量子优越性阶段、专用量子计算机阶段、和通用量子计算机阶段。

2019年，谷歌在量子计算机“悬铃木”上首次实现量子优越性。这标志着我们已经跨越量子优越性，步入专用量子计算机阶段。但是，从电影中量子计算机550W的表现判断，它显然属于通用量子计算机，并且，它体积小，能在常温常压下工作。因此，现实与电影中的550W 量子计算机相比，差距还很大。

现实与科幻对比，左图为量子计算机“悬铃木”，右图为量子计算机550W

业界一般认为，从专用量子计算机到通用量子计算机，要具备百万量子比特的操纵能力、并能通过量子纠错技术来实现容错量子计算。因此要实现这样的目标，需要有数量更多、保真度更高的量子比特、以及更好的量子纠错技术和更先进的设备等，无论是哪个方面，都对现实提出了巨大挑战。

以量子纠错为例，与经典计算机相比，目前最先进的量子计算机硬件，发生错误的可能性，超过十亿倍。这种对错误的巨大敏感性，成为量子计算应用面临的最大问题。现阶段，量子计算机的物理量子比特有限，量子纠错技术复杂度高，此外还涉及系统工程化等，这些均是未来实现量子纠错需要解决的问题。

量子纠错示意图 | 图源：Samuel Velasco/Quanta Magazine

虽然存在诸多挑战，但是量子计算这项“未来可期”的技术 ，已经在过去的几年迎来许多关键突破，从技术、设备到工艺，都取得高速发展 ：量子比特数方面，IBM 发布了433个量子比特的芯片，再次刷新了全球纪录；保真度方面，两比特门操控精度也已超过99.9%；量子纠错方面，世界上多个实验组都实现错误率随比特数增加而降低，量子纠错取得重大进展。

而未来，量子计算所带来的算力飞跃，已经开始在金融科技、生物制药、物流、AI、大数据等应用领域发挥作用。相信在全球各国政府、企业、科研工作者的共同努力下，量子计算会在我们的工作生活中扮演重要的角色。科幻电影和现实的边界，在有朝一日，将会越来越模糊。

关于量旋科技

量旋科技成立于 2018 年，是一家致力于量子计算产业化和普惠化的一站式解决方案服务商，在技术研发和商业落地“双轮驱动”的战略下，依托实用型超导芯片量子计算机、桌面型核磁共振量子计算机、通用量子计算云平台和应用软件进行产业布局，赋能科研教学、药物研发、金融科技、人工智能等诸多前沿领域，跟合作伙伴共建场景化解决方案，使量子计算走进千行百业，成为真正的生产力工具。

公司拥有一支兼具国际化视野和本土工程化经验的核心创始团队，成员由来自于哈佛大学、麻省理工大学、清华大学、中国科学技术大学、香港科技大学等国内外顶级科研院校的量子计算专家组成，在量子计算机的硬件、软件及算法等核心技术上，有着深厚积累。目前，量旋科技已经推出了桌面型核磁共振量子计算机“双子座”、“三角座”、“双子座 Mini”，取得海内外的广泛销售和绝对领先。此外，公司还推出量子软件编程框架 SpinQKit 和量子计算云平台“金牛座”，完成实用型超导芯片量子计算机原型机、超导量子芯片和射频测控系统的研发，提供从软硬件产品到应用服务的一站式解决方案。

未来，量旋科技将持续推进量子计算产品的迭代创新、自主可控的全链条一体化研发，为用户提供稳定、易用和高可用性的量子计算全套解决方案，为量子计算的普及贡献力量。

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