量子計算機:量子科技高壁壘關鍵賽道,核心龍頭強者恒強

翰棋說財經 2024-04-29 20:00:53

量子計算是基于量子力學獨特性質(包括疊加、糾纏和量子幹涉)的計算模式,其基本的信息單位是量子比特。

相較于傳統的計算方法,量子計算能提供更爲強大的並行計算能力和更低的能耗。量子計算的運算能力隨著量子比特數量的增加而呈指數級增長,具有廣闊的發展潛力。

目前量子計算的産業化進程仍處于初級階段,主要聚焦于研發階段。根據國際數據公司(IDC)的預測,到2027年全球量子計算市場的規模預計將達到107億美元。

全球量子計算産業鏈的核心價值主要體現在量子計算原型機的組裝集成以及相關器件的供應鏈上。

關注【樂晴行業觀察】,洞悉産業格局!

量子計算機行業概覽

量子計算機是依據量子力學原理設計而成的先進計算機,利用量子態的疊加原理,量子計算機的每一個量子比特能同時代表二進制中的0和1,這種特性使得量子計算機的計算能力相較于經典計算機實現了爆炸式增長,進而展現出“量子優越性”。

目前,量子計算機硬件設備的技術路徑還沒有形成統一的標准,各公司和科研機構正在探索不同的技術方案。有科學家認爲,超導量子計算機和離子阱量子計算機可能是最先實現商業應用的技術路線。

經典計算機Vs 量子計算機:

資料來源:本源量子

量子計算機的成本構成相當複雜,包括研發、硬件制造、軟件及算法開發,以及後續的維護和運營等多個方面。

研發階段不僅涉及硬件和軟件的設計與開發,還包括量子算法的創新與優化,雖然商業量子計算機已經面向願意投資量子技術的企業開放,但目前的價格仍然十分高昂,市場銷售價格更是高達約5150萬美元。

全球布局量子計算機的廠商中,英特爾、谷歌、IBM等處于領先地位。

英特爾已聯手Q-NEXT以及美國能源部的Argonne國家實驗室加速量子計算機的開發工作;谷歌選擇了超導技術路線,其最新的Sycamore量子處理器已具備70個量子比特;微軟預計在10年內完成量子超級計算機的構建;IBM推出了擁有133個量子比特的Quantum Heron處理器,該處理器提供了前所未有的高性能和低錯誤率。

我國的量子計算發展在國際上處于領先地位。中國的科研團隊已成功研發出量子計算原型機“九章三號”,在光量子信息技術領域打破了世界紀錄。此外,我國的第三代自主超導量子計算機“本源悟空”也已上線運行,“本源悟空”配備了72位的自主超導量子芯片“悟空芯”,是目前國內最先進的可編程、可交付的超導量子計算機機。

我國參與量子計算機研發的廠商和院校主要有中國科學技術大學、北京大學、清華大學、深圳量子科學與工程研究院、本源量子、量旋科技和華翊量子等。

中國科學技術大學的潘建偉、陸朝陽、劉乃樂等領銜的研究團隊,與中國科學院上海微系統所以及國家並行計算機工程技術研究中心攜手,共同成功研制出"九章三號"量子計算原型機;北京大學則與由潘建偉、朱曉波、彭承志等成員組成的研究團隊進行合作,完成了超導量子比特簇態的制備及其驗證工作。

結語

在一段時間內,量子計算機可能仍存在一定的局限性,例如在組織和訪問內存方面,量子處理單元(QPU)相較于傳統中央處理器(CPU)可能仍顯不足,未有望采用混合量子計算架構,有望充分利用量子計算機和經典計算機各自的優勢,從而推動計算技術的發展邁向新的高度。

現階段的量子計算機僅在特定領域(例如高斯玻色采樣和隨機量子線路采樣)展示了“量子霸權”的優勢,要實現其商業價值仍有很長的路要走。

長遠來看,隨著量子計算機技術的不斷進步,其計算能力在未來幾年將持續提升,使得量子計算機能夠在更多場景下發揮作用。

關注【樂晴行業觀察】,洞悉産業格局!

0 阅读:1442

翰棋說財經

簡介:感謝大家的關注