联网就能用上全球领先的量子计算机？这一梦想正走进现实。2023年5月31日，在中科院量子信息与量子科技创新研究院（以下简称“量子创新研究院”）的指导下，在中科院软件所和中电科十六所的技术支持下，科大国盾量子技术股份有限公司（以下简称“国盾量子”）携手弧光量子等伙伴发布新一代量子计算云平台，接入“祖冲之号”同款176比特超导量子计算机。这不仅刷新了我国云平台的超导量子计算机比特数记录，也是国际上首个在超导量子路线上具有实现量子优越性潜力、对外开放的量子计算云平台。

据中国科学技术大学相关人士介绍，比特数是衡量量子计算机可实现的计算能力的重要指标，中国科大“祖冲之号”研发团队在原“祖冲之号”66比特的芯片基础上做出提升，新增了110个耦合比特的控制接口，使得用户可操纵的量子比特数达到176比特。

除了比特规模，在其他涉及量子计算机性能的连通性、保真度、相干时间等关键指标上，“祖冲之号”云平台接入的新一代量子计算机的设计指标也瞄准国际最高水平，在实际中调试提升其性能。

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量子计算是一种操纵量子比特进行计算表达的计算模式。经典计算机中处理信息的最小单位——比特，同一时间只能表示1或者0；而量子存在叠加态的特性，可同时表示1和0，利用这种性质处理数据时可以并行运算。

换句话说，经典计算机一次只能处理一个信息，而量子计算机一次可以处理N个信息的叠加，计算效率大大提高。

量子计算云平台旨在通过云技术连接用户与量子计算设备，支持用户远程进行量子计算。目前全球接入量子计算真机的云平台很少。此前，中国科大研究团队构建了66比特可编程超导量子计算机“祖冲之号”，是目前全球仅有的2台完成了“量子计算优越性”里程碑实验的超导量子计算机之一。但“祖冲之号”量子计算机需要服务于重大科技攻关项目，难以满足外部体验和使用需要。

为了将量子计算机真机开放给社会，新一代量子计算云平台项目诞生。其中，量子创新研究院提供了“祖冲之号”同款量子计算芯片，国盾量子提供了测控设备等硬件设施，承担了整机和云平台系统的搭建及运维工作，与中电科十六所、中科弧光量子等合作研制开发了关键核心器件、国产量子程序编译语言和软件，共同建设了新的176比特超导量子计算机并上线云平台。

“祖冲之号”量子计算项目相关负责人认为，量子计算未来可为密码分析、人工智能、气象预报、资源勘探、药物设计等所需的大规模计算难题提供解决方案，其中量子计算云平台是量子计算走向应用的重要一步。

对于量子计算的发展方向，国内外学术界已经达成共识：第一个阶段是“实现量子优越性”，即针对特定问题的计算能力超越经典超级计算机（目前全世界只有两台超导量子计算机实现，美国悬铃木、中国祖冲之二号）；目前，我国是世界上唯一在两种物理体系达到这一里程碑的国家。

第二个阶段是实现具有应用价值的专用量子模拟系统，即相干操纵数百个量子比特，应用于机器学习等特定问题，达到该阶段需要5至10年。

第三个阶段是实现可编程的通用量子计算机，能在密码破解、大数据搜索、人工智能等方面发挥巨大作用。由于量子比特不可避免地会受到环境噪声的影响而出错，对于规模化的量子比特系统，通过量子纠错来保证整个系统的正确运行是必然要求，也是未来一段时期内面临的主要挑战。

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