Часто ли вы слышите фразу: если вы сталкиваетесь с трудной проблемой, тоиспользуйте квантовую механику~ Что такое квант? Для чего используется передовая технология –«квантовый компьютер»? Сегодня «Производительные силы нового качества в Пекине» ведет вас в Пекинскую академию наук о квантовой информации и Пекинскую компанию с ограниченной ответственностью поквантовым технологиям«QBoson»,чтобы вместе исследовать тайну «кванта».

Квант– это горячая тема, которую обсуждают китайские и зарубежные физики. Если уподобитьфизический мир человеку, то квантовый мир можно назвать «душой» этого человека.

Шредингер проверил квантовую суперпозицию с помощью «кота», а Эйнштейн назвал явление квантовой запутанности «призрачнымдальнодействием»... Научный сотрудник Исследовательского института физики при Китайской академии наук Цао Цзэсянь таким образом сравнил квант: мы смотрим на стаю рыб издалека как на черный кусок, но при увеличении видим отдельную рыбу, которую можно назвать квантом стаи рыб.

Так что же такое квант? Есть слишком много направлений, которые стоит исследовать. Это может быть обширнаяВселенная или конкретный вид; он дискретен, а также изменчив... Его мистическое чувство врожденно. В последние годы квантовые технологии развиваются стремительными темпами, став передовой областью нового раунда научно-технической революции и промышленной трансформации, а три основные области –квантовые вычисления, квантовая связь и прецизионные квантовые измерения, которые она затрагивает, –также стали ключевыми направлениями исследований для многих деятелей научных кругов.

Пекинская академия наук квантовой информации, расположенная в районе Хайдянь города Пекин

«Пекинская академия наук квантовой информации» (далее –«Пекинская академия кванта»), расположенная в районе Хайдянь города Пекин, является таким «квантовым миром», где концентрируетсямножество высококвалифицированных специалистов и технологий. «Пекинская академия кванта была создана спервоначальнымнамерением сконцентрировать разрозненные силы специалистов НИОКР в области квантовых технологий в Пекине, использовать академию в качестве центрального узла и внести вклад в развитие квантовых технологий Китая», –сообщил исполнительный председательПекинской академии кванта Чан Кай.  

В последние годы Пекинская академия кванта последовательно добилась таких научно-технических достижений мирового класса, как технология прямой квантовой связи в 2020 году, сверхпроводящий кубитный чип с длительным сроком службы в 2021 году, облачная платформа квантовых вычислений нового поколения в 2023 году, крупномасштабный кластер квантовой облачной вычислительной мощности в 2024 году, система электромагнитного обнаружения Ридберговских атомов в 2024 году...Ряд важных научно-технических достижений Пекинской академии кванта охватывает широкий спектр отраслей, таких как квантовые вычисления, квантовая связь, прецизионные квантовые измерения и т.д., а также свидетельствует о том, что область применения квантовых технологийв скором времени войдет в более широкий мир.

Возьмемв качестве примера «квантовые вычисления», которые характеризуются быстрым движением, высокой способностью к обработке информации и широкой сферой применения, используют кубит (qubit) в качестве базового вычислительногоблокаи являются вычислительной моделью нового типа. Они могут применяться во многих областях, таких как криптография, материаловедение, биомедицина, искусственный интеллект и т.д. Поэтому в настоящее время появляется все больше и больше команд, занимающихся квантовыми исследованиями.

550-кубитный когерентный оптический квантовый компьютер, разработанный Пекинской компанией с ограниченной ответственностью поквантовым технологиям«QBoson»

Этот фантастический куб высотой почти два метра представляет собой 550-кубитный когерентный оптический квантовый компьютер, запущенный Пекинской компаниейс ограниченной ответственностью поквантовым технологиям«QBoson»(далее –«QBoson»).

«Производство его ключевого устройства полностью локализовано, оно может проводить параллельный поископтимального решения в 2 в 550-й степени различных ответов в течение нескольких миллисекунд. Скорость решения превысила среднюю скорость классических алгоритмов в десятки тысяч раз, а производительность достигла ведущего международного уровня. Отраслевое сотрудничество осуществляется во многих областях, таких как связь, финансы, транспорт, медицина, мобильное облако, электроэнергетика и т.д.»,– заявил главный исполнительный директор (CEO)«QBoson» доктор Вэнь Кай.

В 2021 году компания «QBoson» получила финансовую поддержку отключевых проектов Пекинского научно-технического комитета иАдминистративного комитета технопарка «Чжунгуаньцунь», что заложило прочную основу для последующих академическихНИОКР и трансформации достижений. В 2023 году компания «QBoson» была признана малым и средним предприятием, отличающимся «специализацией производства, детализацией управления, уникальностью продукции и инновационной активностью».

Итак, насколько велика вычислительная мощность квантовых вычислений? В выставочном зале Пекинской академии квантаисполнительныйдиректорЧан Кай сообщилнам: «Если квантовый компьютер использует идеальные кубиты, то объем памяти хранения информации, состоящей из 50 кубитов, примерно эквивалентен объемупамятисамого мощного на данный момент суперкомпьютера в мире. Объемданных, хранящихся в 300 битах, может бытьэквивалентенобъему всех атомов во Вселенной. Взаимосвязь между квантовыми компьютерными вычислениями, объемом памяти и числом кубитов растет экспоненциально, имея огромный потенциал. Вот почему страны по всему миру сейчас придают большое значение квантовым технологиям и квантовым вычислениям».

Далеки ли от нас достижения НИОКР в области квантовых технологий? «Облачная платформа квантовых вычислений Quafu, которую мы представили на Форуме «Чжунгуаньцунь» в прошлом году,призвана открыть путь квантовых вычисленийот лабораторий до массового применения.В настоящее время любой, кто имеет доступ к Интернету, может бесплатно зарегистрироватьаккаунт, получить доступ к этой облачной платформе через свой компьютер и изучить квантовые вычислениядома. На днях совместная исследовательская группа Шэньчжэньского университета и Китайского университета Сянганаосуществила сложную экспериментальную проверку с использованием сверхпроводящего квантового чипа ScQ-136 (Baiwang), недавно разработанного нашей облачной платформой, и опубликовала соответствующую статью в октябре этого года. К настоящему временичисло опубликованных научно-технических работ с использованиемэтой платформы превысило 20»,–заявил Чан Кай.

Важны ли квантовые технологии? В «Плане реализации Пекина по содействию инновационному развитию индустрии будущего», опубликованном Канцелярией Народного правительства города Пекин, уточняется, что 20подразделенныхотраслевых направлений в шести основных областях, таких как информация будущего, здоровье будущего, производство будущего,источники энергиибудущего, материалы будущего и космос будущего, станут приоритетами размещения индустрии будущего Пекина.

Будущее уже пришло, и развитие квантовых технологий является одним из инновационных «экспериментальных полей» индустрии будущего Пекина. Сделайте фотографию, нажмите кнопку «Отправить», и всего за несколько секунд фотографияпройдет через оптическое волокно длиной 100 километров под квантовым светом для завершения безопасной передачи информации. Пекинская академия кванта установила рекорд по самому длинному расстоянию прямой квантовой связи в мире –100 километров.

Не только «квантовая система прямой связи», «миниатюрные атомные часы», «система электромагнитного обнаружения Ридберговских атомов»… после завершения трансформации достижений успешные НИОКРэтих квантовых технологий могут быть широко использованы в таких областях, как космонавтика, метеорология, беспилотное вождение и т.д..

Система электромагнитного обнаруженияРидберговских атомов

Поскольку развитие квантовых технологий становится все более активным, соответствующая поддержка Пекина в содействии развитию квантовой индустрии также будет идти в ногу со временем. 26 октября на 1-й Пекинской инновационной конференции по квантовым информационным технологиям были официально открыты Индустриальный парк будущего квантовых технологий «Чжунгуаньцунь» (Хайдянь) и Инкубатор квантовых технологий «Чжунгуаньцунь», созданные при поддержке Пекинского научно-технического комитета,Административного комитета технопарка «Чжунгуаньцунь»и района Хайдян. Это также первый квантовый инкубатор в Китае, что знаменует собой твердый шаг Пекина в продвижении процесса индустриализации квантовых информационных технологий.

Кроме того, реализуется Пекинский инвестиционный фонд развития квантовой информационной индустрии на сумму 200 млн юаней. Фондсконцентрирует свое вниманиена поддержке развития стартапов, малых и средних предприятий посредствомакционерного инвестирования, а также надлежащим образом охватитпредприятия, находящиеся на стадии роста и обладающие потенциаломстать ведущими предприятиями в цепочкеили головными предприятиями по сегментированнымнаправлениям.

Пекинский научно-технический комитет иАдминистративный комитет технопарка «Чжунгуаньцунь»также будут в полной мере использовать инновационные преимущества Пекина, уделяя особое внимание передовым глобальным инновациям в области квантовых технологий, нацеливаясь на четыре ключевых момента: научно-технические прорывы, трансформация достижений,образцово-показательноеприменение и экологическое культивирование, тем самым содействуя тому, чтобы Пекин в первоочередном порядке стал национальной площадкой квантовых технологий и индустрии.

Квантовые технологии, будучи передовыми технологиями нового типа, имеют большое научное значение и стратегическую ценность в таких аспектах, как повышениепроизводительности обработки вычислений, усиление возможностей обеспеченияинформационной безопасности, повышение точности измерений датчиками и т.д.Придерживаясьповышения качества посредством инноваций иосуществления долгосрочного и стабильного развитияна основе обеспечения качества, исследования в области квантовых технологий придадут постоянный импульс ускорению строительства Пекинского международного научно-технического инновационного центра и культивированию производительных сил нового качества.

(Пекинский научно-технический комитет,Административный комитет технопарка «Чжунгуаньцунь»)