20201130-光子盒-半导体行业：2020全球量子计算产业发展报告

一、主要技术路线介绍及进展 61、超导 72、半导体量子点 3、离子阱 4、光学 5、量子拓扑 116、量子退火 12二、国外量子计算主要企业 142、谷歌 23 27 326、霍尼韦尔 347、微软 368、英特尔 9、亚马逊 42 44三、中国量子计算主要企业 461、本源量子 2、华为 3、阿里巴巴达摩院量子实验室 584、百度量子平台 5、腾讯量子实验室 6、国盾量子 637、启科量子 8、昆峰量子 9、量旋科技 四、核心设备及元器件 711、超导量子处理器芯片 732、大规模超导量子芯片制备产线，类似于半导体芯片制备产线 743、大功率极低温制冷机 74五、系统软件、语言与算法 771、量子算法 772、量子编程语言 3、量子计算开发工具 4、量子云平台 六、量子计算应用领域及进展 991、人工智能 2、生物医药（分子模拟） 3、化工工业 1014、金融领域 1035、航空航天、交通 105七、产业链图谱及市场预测 1091、产业链图谱 2、市场规模预测 110种路线各有优劣势，尚无任何一种路线能够完全满足实用化要求并资料来源：中国计算机学会青年计算机科技论坛备受关注。量子比特不同于非“0”即“1”的经典比特，而是可以处于“0”态和“1”态少，需要保持低温。英特尔量子计算的硬件研发团队负责人吉姆·克拉克（Jim2017年开始，英特尔先后推出17量子比2018年2月展示了一个2量子比特自旋量子计算机，它可以实现“我们最新的研究发现，拥有更多电子的人造原子，其量子比特的强度比之们来说很重要，毕竟仅基于一个电子的量子比特可能非常不可靠。”同年，新南定了基础。是一种将离子通过电磁场限定在有限空间内的设备。它并不是一个很新颖的装计算机中时，离子阱量子计算机相比于超导量子计算机最大的优势就是全连接子阱量子计算机的研发，这其中包括美国的霍尼韦尔和IonQ、英国的UQ融资，被投资机构评价为“UQ是全球唯一能够将量子计算的效的公司”。同年，北京启科量子在中国光博会上透露“天算1号”离子阱可扩展分开发人员和程序员能够在基于5个量子比特的量子计算机与经典计算机之间建），量子人工智能实验室。2014年，谷歌招募了加州大学圣塔芭芭拉分校John2020年8月，谷歌实现了迄今为止最大的量子化学模拟。谷歌AI量子团队及其合作者能够模拟H6、H8、H10和H12链的结合能以及二氮烯的异构化。这是迄今为止最大的量子化学模拟，最大的模拟需要12个量子比特，72个2量子比特门和114个1量子比特门。分子电子能量的Hartree-Fock计算是在谷歌的53量子比特处理器上进行的。3、D-WaveSystem2013年5月，发布D-WaveTwo，拥有512量子比特，谷歌和NASA联手购买2015年8月，将D-WaveTwo升级为D-Wave2X，可用量子比特数目增加到的量子人工智能实验室提供技术。美国宇航局艾姆斯研究中心安装了新的2017年1月，发布了一个开放源码的量4、RigettiComputing比特，在79量子比特长度上进行单比特门操纵，平均保真度>99%，最佳保真2014年美国情报高级研究计划局（IARPA）委托霍尼上图显示了霍尼韦尔量子解决方案的量子体积测试的突破性成果以及每个测试），法中，量子和经典计算系统的结合使用可以帮助克服当今量子技术固有的局限10、SiliconQuantumComputing），2020年10月，SQC刷新了有史以来的半导体量子比特的最低噪声水平。SQC要涵盖通用量子计算机中央处理器（QCPU）、专用量子模拟机中央处理器③夸父KFC6-130本源第一代超导六比特量子处理器用云端接入的方式使用量子计算机或者由本源部署好的虚拟量子计算机去构建量子化学应用系统左为32位量子测控一体机，右为8位量子测控一体机32位量子测控一体机在整体性能上全面继承了“悟源”中的第一1.本源量子计算产业联盟(OQIA)成员安徽瀚海博兴生物技术有限公司发布与本2.2018年1月11日，合肥本源量子计算科技有限公司的“本源量子计算云平台”次发布的是首款国产量子计算机控制系统——本源量子测控一体机OriginQ导量子处理器夸父KFC6-130）。密歇根大学终身教授施尧耘入职阿里巴巴，组建并负责阿里云量子计算实验室子计算经典模拟和量子密码学。他在阿里巴巴致力于建设一个跨学科的国际团里巴巴强大的分布式计算平台，成功模拟了一些作为基准的中间规模的量子电），加入腾讯，被认为是腾讯布局量子计算的开端。2018年TMTMTM3.截至目前，启科量子已注册13个商标，专利信息达22项，软件著作权达12封装。要构建一个量子计算机，就需要从晶圆中选择其中一个量子处理单元超导量子计算机的核心部件是超导量子处理器芯片，和半导体集成电路芯片一英特尔在2019年12月发布了一款以美国俄勒冈州最冷的地方为名的Horse超导量子处理器只能在10mK左右的极低温（约零下273.14度）下才能工作，首先，绝对零度可以使超导量子比特进入超导状态从而避免了正常态的电阻损9.2013年，哈佛量子化学团队提出VQE算法，这一算法是为NISQA。B保证只用两类函数之一,要么f(x)对所有的函数是平衡的,所以最好的确定性经典算法需要2n/2+1次，，yxx+rr/2用辗转相除法求yr/2+1和N的最大公约数，次数即上面各步中的主要计算是辗转相除、计算f(x)和求f(x)的周期。辗转相除的时2arcsinλ量子随机游走的一个重要应用是“判定一个图中是否存在三角形”问题,直接3591一方面,孙晓明等证明了任何图性质函数的量子算法复杂度至少是95解线性方程组是一个基本的数学问题,在工程等22行精确计算；而量子计算机N个轨道正好需要N个量子比特完成模拟过征值E1E2......En，进而求得体系的基态能量E0，VQE算法是基于变分原理而提从该表达式中不难看出，如果所选择的试验态Ψ正好就是体系的基态Ψ0，那步骤（3）是在经典处理器上完成的。在构造量子线路以制备试验态时，VQE解的质量之间的比率。QAOA算法很有意思的一个地方是它具有展示量积，每一步都对应着两个参数β和y；这里，以Hb为以HP为生成元的酉变换等于e-iHPyi。这里的βi和yi表示步数i对应的量子线路的-iHpyi量子处理器与经典处理器的工作流程图光子盒表：量子编程语言美国的量子计算公司Rigetti创建了Forest，这是一个用于编写和运行量子程行编程，该库将根据量子门编写的程序转换为称为quil的较低级语言。Pyquil虽然功能相对较少，但上手比较简单。）；者为特定的量子处理器编写量子算法，为用户提供了对量子电路(Quantum混合编程的可视化方案和高性能的C++并行和分布式资料来源：资料来源：CSDN技术社区和误差等内容定义了与硬件无关的衡量量子计算机计算能力的参量——量子容量子计算服务，也直接向谷歌、波音和NASA等机构提供量子计算机。尽管业界对量子退火计算仍存在部分争议，但D-2015年，阿里巴巴与中国科学院联合成立“中国科学院-阿里巴巴量子计算实验核心模块：量子组合优化求解器HiQOptimizer和张量网络计算加速器HiQ因而可以用于量子系统的模拟。），前不少经典的机器学习问题，如主元素分析（PCA）、支持向量机（SVM），生成对抗网络（GAN）都有了量子算法的理论加速版本，并且有的还在专用或），估，量子模拟可将药物发现率提高5%到10%，并优化（节约）15%到20%的研提炼和验证数百万种治疗候选药物，发挥多肽类药物对某些疾病靶标的独特效在芯片制作工艺越来越接近物理极限的情况下，经典算力的提升变得越来越困