助力量子计算机！内置纠错功能的物理量子比特问世【附量子技术赛道观察图谱】

瞻观前沿

近日，本东京大学、德国约翰内斯·古腾堡大学和捷克帕拉茨基大学研究人员组成的团队，最近展示了一种构建光子量子计算机的新方法。该研究发表在新一期《科学》杂志上。

研究团队此次将激光脉冲转换为量子光学状态，从而提供了纠正错误的固有能力。虽然该系统仅由激光脉冲组成，但原则上它可立即消除错误。因此，无需通过大量光脉冲将单个光子生成为量子比特，然后让它们作为逻辑量子比特相互作用这一过程。

研究人员表示，他们只需要一个光脉冲就可获得一个强大的逻辑量子比特。换句话说，在这个系统中，物理量子比特已经等同于逻辑量子比特。这是一个非凡而独特的概念。

虽然东京大学实验产生的逻辑量子比特的质量还不足以提供必要的容错水平。但新研究清楚地表明，使用最具创新性的量子光学方法将不可普遍校正的量子比特转换为可校正的量子比特是可能的。

技术价值观察

——该技术处于量子计算机上游

总的来看，在全球范围内，量子计算技术得到了前所未有的关注和投资，量子计算机研发已经成为全球主要国家在前沿科技领域攻关突破的重点方向之一，近年来取得样机研制与技术验证主要代表性成就如下所示。大规模可容错通用量子计算机仍是需要长期探索和努力的目标，量子计算领域的发展与竞争也将是一场科技马拉松。

宏观市场观察

——量子计算市场需求超过1000亿美元

结合量子计算所需的物理学基础与算法基础，量子计算有望在10-15年内实现商用。根据IDC数据，2022年全球量子计算技术(包括硬件、软件和即服务解决方案)市场规模为11亿美元，2027年将增长至76亿美元左右。预计量子计算的商用元年在2030年，市场需求超过1000亿美元，2022-2030年年均复合增长率达79.72%。

——科技巨头和初创企业积极布局量子计算

在量子计算领域，我国科技巨头阿里巴巴、腾讯、百度和华为通过与科研机构合作等方式成立量子实验室，布局量子处理器硬件、量子计算云平台等领域;而初创公司-本源量子，则在量子处理器硬件、开源软件平台和量子计算云服务等方面进行探索：

——三大运营商布局量子通信

在量子通信领域，国内企业纷纷布局，其中三大运营商一方面助力量子通信的应用落地，另一方面也不断创新应用技术、提升通信等行业的安全标准。

中国量子计算技术赛道热力图

根据前瞻产业热力图显示，与量子计算技术强关联的城市集群主要集中在华南和华北地区，并且以海南、山西、广东省为重点发展区域，未来布局量子计算技术及其他相关技术的发展路径，极大可能性在于华南、华北地区优先导入，其中可重点关注海南省海口市龙华区、安徽省合肥市庐阳区、山西省太原市小店区等所处量子计算的相关企业，以及该地方对于量子计算的产业发展投资环境、供给市场的潜力空间。

前瞻经济学人APP资讯组

更多本行业研究分析详见前瞻产业研究院《2024-2029年中国量子计算机行业市场前瞻与投资战略规划分析报告》

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