量子計算為什么備受關注？面臨著哪些機遇和挑戰？未來將如何影響我們的生活？
8月13日，中國科學技術大學教授、“祖沖之號”量子計算機總師朱曉波受邀來到上海圖書館，為觀眾帶來主題為《量子計算的機遇與挑戰》的科普講座。
朱曉波介紹，基于疊加態和量子糾纏帶來的并行計算優勢，量子計算機的算力較普通計算機有著質的提升，在密碼破譯、量子化學、人工智能、工程計算等領域均具有重大潛力。
當前，量子計算仍處于早期探索階段，多種技術路線并存。其中，超導量子計算是利用超導材料的獨特性質，來實現量子比特操作和量子信息處理。朱曉波表示，在發展超導量子計算的過程中，主要包括實現量子優越性、構建專用量子模擬器和實現通用量子計算機三個階段。
“量子計算優越性”指量子計算機需在特定問題求解上表現出超越經典計算機的能力，解決超級計算機無法在短時間內解決的計算任務。谷歌的“懸鈴木”處理器和中國的“祖沖之號”超導量子計算機是該階段的代表，這也是目前全球僅有的在超導體系中展示量子優越性的案例。
在第二階段，研究者們開始探索如何利用量子計算機解決具有實際價值的問題。目前，學界提出了諸多針對性的算法，但唯有開發出可任意多次操作每一個量子比特的通用容錯量子計算機，才能真正運用這些算法。
而構建一個能夠執行任意量子算法的量子計算機，實現通用量子計算，正是第三階段的目標。要實現此目標，一大挑戰是量子糾錯，其核心思想是通過冗余量子比特編碼單個邏輯量子比特，在不破壞量子系統的疊加和糾纏特性的情況下檢測和修正錯誤，從而降低錯誤率，為建設通用容錯量子計算機打下基礎。
值得一提的是，近年來我國的科研人員在量子計算領域取得了系列重要成果。其中，中國科學技術大學的科研團隊在關鍵參數優化與糾錯實踐上的持續突破，標志著中國在國際超導量子計算競賽中已占據重要前沿位置。如今年3月3日，中國科學技術大學潘建偉院士團隊成功構建了具有105量子比特的祖沖之三號超導量子計算原型機，并通過隨機線路采樣實驗再次刷新量子計算優越性記錄。
報告結束后，觀眾們紛紛踴躍提問，朱曉波進行了詳盡的解答，描繪實用化通用量子計算機的未來。
本文鏈接：量子計算有哪些機遇與挑戰？“祖沖之號”總師來解答http://www.sq15.cn/show-11-24746-0.html
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