1月6日，中國第三代自主超導(dǎo)量子計算機“本源悟空”正式上線運行。

據(jù)報道，該量子計算機搭載72位自主超導(dǎo)量子芯片“悟空芯”，是目前中國最先進的可編程、可交付超導(dǎo)量子計算機。“悟空”這一名字，則是取自中國傳統(tǒng)文化中的神話人物孫悟空，寓意如孫悟空般“72變”。

接下來，我們從以下幾個問題進一步了解一下“本源悟空”：為什么說是自主可控？量子計算機的應(yīng)用體現(xiàn)在哪里？量子計算機會催生更多的人工智能應(yīng)用嗎？

一、為什么說是自主可控？

過往，量子計算機當中有很多的核心零部件都是掌握在國外的研究團隊手中，而“本源悟空”的技術(shù)是由國內(nèi)的研究團隊自主攻克的，尤其是最核心的芯片——“悟空芯”以及量子計算測控、操作系統(tǒng)，都是自主設(shè)計、自主開發(fā)、自主知識產(chǎn)權(quán)、自主生產(chǎn)出來的。

量子計算芯片安徽省重點實驗室副主任賈志龍介紹，“悟空芯”采用了72個計算量子比特的設(shè)計方案，還包含126個耦合器量子比特，共有198個量子比特，其實際運行狀態(tài)下的比特弛豫時間T1≥15.3μs，退相干時間 T2≥2.25μs。與前兩代量子芯片相比，第三代超導(dǎo)量子芯片具有更高的相干時間，性能上有顯著提升。

“本源悟空”量子計算機可一次性下發(fā)、執(zhí)行多達200個量子線路的計算任務(wù)，從而比只能同時下發(fā)、執(zhí)行單個量子線路的國際同類量子計算機具有更大的速度優(yōu)勢。

安徽省量子計算工程研究中心副主任孔偉成博士介紹，“本源悟空”匹配了本源第三代量子計算測控系統(tǒng)“本源天機”，在國內(nèi)首次真正落地了量子芯片的批量自動化測試，量子計算機的整機運行效率提升了數(shù)十倍。

二、量子計算機的應(yīng)用體現(xiàn)在哪里？

據(jù)本源量子計算公司總經(jīng)理張輝介紹，在需要大規(guī)模計算的領(lǐng)域，量子計算機可一展拳腳，如助力先進材料制造和新能源開發(fā)等。

在藥物研發(fā)方面，量子計算機通過精準模擬各種分子、原子的自然演進，可幫助科研人員快速找到對付病毒的藥物；在公共交通領(lǐng)域，量子計算能夠迅速對復(fù)雜的交通狀況進行分析預(yù)判，從而調(diào)度綜合交通系統(tǒng)，最大限度避免道路擁堵。

三、量子計算機會促生更多的人工智能應(yīng)用嗎？

人工智能背后需要強大的算力支撐，量子計算剛好可以給人工智能提供這樣的算力支撐，能夠讓人工智能發(fā)揮出更強大的應(yīng)用。

微軟量子計算研究員內(nèi)森·維貝說：“如果有一個足夠大、足夠快的量子計算機，我們可以徹底改變機器學(xué)習(xí)的各個領(lǐng)域。”

事實上，微軟的拓撲量子計算機最早的用途之一就是幫助人工智能研究人員利用機器學(xué)習(xí)，加快訓(xùn)練算法。比如，把人工智能助理小娜的算法訓(xùn)練時間從一個月縮短到一天。

從這點上看，量子計算就像人工智能的協(xié)助處理器，非常適合機器的深度學(xué)習(xí)。不僅如此，通常人工智能中的代碼是靜態(tài)的，即使結(jié)果錯誤，普通算法也不會自行修改。但是，量子計算機系統(tǒng)能夠自動設(shè)定程序，自行修改代碼，并通過不斷學(xué)習(xí)來處理之前從未遇到的新數(shù)據(jù)。