20201130-光子盒-半導(dǎo)體行業(yè)：2020全球量子計算產(chǎn)業(yè)發(fā)展報告

一、主要技術(shù)路線介紹及進展 61、超導(dǎo) 72、半導(dǎo)體量子點 3、離子阱 4、光學(xué) 5、量子拓撲 116、量子退火 12二、國外量子計算主要企業(yè) 142、谷歌 23 27 326、霍尼韋爾 347、微軟 368、英特爾 9、亞馬遜 42 44三、中國量子計算主要企業(yè) 461、本源量子 2、華為 3、阿里巴巴達摩院量子實驗室 584、百度量子平臺 5、騰訊量子實驗室 6、國盾量子 637、啟科量子 8、昆峰量子 9、量旋科技 四、核心設(shè)備及元器件 711、超導(dǎo)量子處理器芯片 732、大規(guī)模超導(dǎo)量子芯片制備產(chǎn)線，類似于半導(dǎo)體芯片制備產(chǎn)線 743、大功率極低溫制冷機 74五、系統(tǒng)軟件、語言與算法 771、量子算法 772、量子編程語言 3、量子計算開發(fā)工具 4、量子云平臺 六、量子計算應(yīng)用領(lǐng)域及進展 991、人工智能 2、生物醫(yī)藥（分子模擬） 3、化工工業(yè) 1014、金融領(lǐng)域 1035、航空航天、交通 105七、產(chǎn)業(yè)鏈圖譜及市場預(yù)測 1091、產(chǎn)業(yè)鏈圖譜 2、市場規(guī)模預(yù)測 110種路線各有優(yōu)劣勢，尚無任何一種路線能夠完全滿足實用化要求并資料來源：中國計算機學(xué)會青年計算機科技論壇備受關(guān)注。量子比特不同于非“0”即“1”的經(jīng)典比特，而是可以處于“0”態(tài)和“1”態(tài)少，需要保持低溫。英特爾量子計算的硬件研發(fā)團隊負責(zé)人吉姆·克拉克（Jim2017年開始，英特爾先后推出17量子比2018年2月展示了一個2量子比特自旋量子計算機，它可以實現(xiàn)“我們最新的研究發(fā)現(xiàn)，擁有更多電子的人造原子，其量子比特的強度比之們來說很重要，畢竟僅基于一個電子的量子比特可能非常不可靠?！蓖?，新南定了基礎(chǔ)。是一種將離子通過電磁場限定在有限空間內(nèi)的設(shè)備。它并不是一個很新穎的裝計算機中時，離子阱量子計算機相比于超導(dǎo)量子計算機最大的優(yōu)勢就是全連接子阱量子計算機的研發(fā)，這其中包括美國的霍尼韋爾和IonQ、英國的UQ融資，被投資機構(gòu)評價為“UQ是全球唯一能夠?qū)⒘孔佑嬎愕男У墓尽?。同年，北京啟科量子在中國光博會上透露“天?號”離子阱可擴展分開發(fā)人員和程序員能夠在基于5個量子比特的量子計算機與經(jīng)典計算機之間建），量子人工智能實驗室。2014年，谷歌招募了加州大學(xué)圣塔芭芭拉分校John2020年8月，谷歌實現(xiàn)了迄今為止最大的量子化學(xué)模擬。谷歌AI量子團隊及其合作者能夠模擬H6、H8、H10和H12鏈的結(jié)合能以及二氮烯的異構(gòu)化。這是迄今為止最大的量子化學(xué)模擬，最大的模擬需要12個量子比特，72個2量子比特門和114個1量子比特門。分子電子能量的Hartree-Fock計算是在谷歌的53量子比特處理器上進行的。3、D-WaveSystem2013年5月，發(fā)布D-WaveTwo，擁有512量子比特，谷歌和NASA聯(lián)手購買2015年8月，將D-WaveTwo升級為D-Wave2X，可用量子比特數(shù)目增加到的量子人工智能實驗室提供技術(shù)。美國宇航局艾姆斯研究中心安裝了新的2017年1月，發(fā)布了一個開放源碼的量4、RigettiComputing比特，在79量子比特長度上進行單比特門操縱，平均保真度>99%，最佳保真2014年美國情報高級研究計劃局（IARPA）委托霍尼上圖顯示了霍尼韋爾量子解決方案的量子體積測試的突破性成果以及每個測試），法中，量子和經(jīng)典計算系統(tǒng)的結(jié)合使用可以幫助克服當今量子技術(shù)固有的局限10、SiliconQuantumComputing），2020年10月，SQC刷新了有史以來的半導(dǎo)體量子比特的最低噪聲水平。SQC要涵蓋通用量子計算機中央處理器（QCPU）、專用量子模擬機中央處理器③夸父KFC6-130本源第一代超導(dǎo)六比特量子處理器用云端接入的方式使用量子計算機或者由本源部署好的虛擬量子計算機去構(gòu)建量子化學(xué)應(yīng)用系統(tǒng)左為32位量子測控一體機，右為8位量子測控一體機32位量子測控一體機在整體性能上全面繼承了“悟源”中的第一1.本源量子計算產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟(OQIA)成員安徽瀚海博興生物技術(shù)有限公司發(fā)布與本2.2018年1月11日，合肥本源量子計算科技有限公司的“本源量子計算云平臺”次發(fā)布的是首款國產(chǎn)量子計算機控制系統(tǒng)——本源量子測控一體機OriginQ導(dǎo)量子處理器夸父KFC6-130）。密歇根大學(xué)終身教授施堯耘入職阿里巴巴，組建并負責(zé)阿里云量子計算實驗室子計算經(jīng)典模擬和量子密碼學(xué)。他在阿里巴巴致力于建設(shè)一個跨學(xué)科的國際團里巴巴強大的分布式計算平臺，成功模擬了一些作為基準的中間規(guī)模的量子電），加入騰訊，被認為是騰訊布局量子計算的開端。2018年TMTMTM3.截至目前，啟科量子已注冊13個商標，專利信息達22項，軟件著作權(quán)達12封裝。要構(gòu)建一個量子計算機，就需要從晶圓中選擇其中一個量子處理單元超導(dǎo)量子計算機的核心部件是超導(dǎo)量子處理器芯片，和半導(dǎo)體集成電路芯片一英特爾在2019年12月發(fā)布了一款以美國俄勒岡州最冷的地方為名的Horse超導(dǎo)量子處理器只能在10mK左右的極低溫（約零下273.14度）下才能工作，首先，絕對零度可以使超導(dǎo)量子比特進入超導(dǎo)狀態(tài)從而避免了正常態(tài)的電阻損9.2013年，哈佛量子化學(xué)團隊提出VQE算法，這一算法是為NISQA。B保證只用兩類函數(shù)之一,要么f(x)對所有的函數(shù)是平衡的,所以最好的確定性經(jīng)典算法需要2n/2+1次，，yxx+rr/2用輾轉(zhuǎn)相除法求yr/2+1和N的最大公約數(shù)，次數(shù)即上面各步中的主要計算是輾轉(zhuǎn)相除、計算f(x)和求f(x)的周期。輾轉(zhuǎn)相除的時2arcsinλ量子隨機游走的一個重要應(yīng)用是“判定一個圖中是否存在三角形”問題,直接3591一方面,孫曉明等證明了任何圖性質(zhì)函數(shù)的量子算法復(fù)雜度至少是95解線性方程組是一個基本的數(shù)學(xué)問題,在工程等22行精確計算；而量子計算機N個軌道正好需要N個量子比特完成模擬過征值E1E2......En，進而求得體系的基態(tài)能量E0，VQE算法是基于變分原理而提從該表達式中不難看出，如果所選擇的試驗態(tài)Ψ正好就是體系的基態(tài)Ψ0，那步驟（3）是在經(jīng)典處理器上完成的。在構(gòu)造量子線路以制備試驗態(tài)時，VQE解的質(zhì)量之間的比率。QAOA算法很有意思的一個地方是它具有展示量積，每一步都對應(yīng)著兩個參數(shù)β和y；這里，以Hb為以HP為生成元的酉變換等于e-iHPyi。這里的βi和yi表示步數(shù)i對應(yīng)的量子線路的-iHpyi量子處理器與經(jīng)典處理器的工作流程圖光子盒表：量子編程語言美國的量子計算公司Rigetti創(chuàng)建了Forest，這是一個用于編寫和運行量子程行編程，該庫將根據(jù)量子門編寫的程序轉(zhuǎn)換為稱為quil的較低級語言。Pyquil雖然功能相對較少，但上手比較簡單。）；者為特定的量子處理器編寫量子算法，為用戶提供了對量子電路(Quantum混合編程的可視化方案和高性能的C++并行和分布式資料來源：資料來源：CSDN技術(shù)社區(qū)和誤差等內(nèi)容定義了與硬件無關(guān)的衡量量子計算機計算能力的參量——量子容量子計算服務(wù)，也直接向谷歌、波音和NASA等機構(gòu)提供量子計算機。盡管業(yè)界對量子退火計算仍存在部分爭議，但D-2015年，阿里巴巴與中國科學(xué)院聯(lián)合成立“中國科學(xué)院-阿里巴巴量子計算實驗核心模塊：量子組合優(yōu)化求解器HiQOptimizer和張量網(wǎng)絡(luò)計算加速器HiQ因而可以用于量子系統(tǒng)的模擬。），前不少經(jīng)典的機器學(xué)習(xí)問題，如主元素分析（PCA）、支持向量機（SVM），生成對抗網(wǎng)絡(luò)（GAN）都有了量子算法的理論加速版本，并且有的還在專用或），估，量子模擬可將藥物發(fā)現(xiàn)率提高5%到10%，并優(yōu)化（節(jié)約）15%到20%的研提煉和驗證數(shù)百萬種治療候選藥物，發(fā)揮多肽類藥物對某些疾病靶標的獨特效在芯片制作工藝越來越接近物理極限的情況下，經(jīng)典算力的提升變得越來越困