近期，芬蘭國家技術(shù)研究中心（VTT）宣布，已順利研發(fā)芬蘭第二臺量子計算機，該計算機具有20個超導量子比特，由芬蘭國家技術(shù)研究中心（VTT）與量子計算公司IQM Quantum Computers (IQM)?合作完成。該項目的完成意味著芬蘭距離實現(xiàn)2024年底50量子比特計算機的目標又近了一步。

2020年11月，芬蘭政府提出了研發(fā)總目標，并啟動了“芬蘭量子計算機研發(fā)行動”項目，該項目總預算超過2070萬歐元（約合人民幣1.6億元）。第一臺5量子比特計算機已于2021年研發(fā)完成。2023年10月，第二臺20量子比特計算機的順利研發(fā)，也為芬蘭如期完成50量子比特計算機的研發(fā)工作打下堅實基礎(chǔ)。

在現(xiàn)有的發(fā)展基礎(chǔ)上，芬蘭政府進一步上調(diào)了研發(fā)總目標，從原來的50量子比特計算機提升至300量子比特計算機。同時，該項目的總預算也已增加到7000萬歐元（約合人民幣5.4億元）。研究人員表示，他們期望通過成功研發(fā)300量子比特計算機促使芬蘭在量子領(lǐng)域取得領(lǐng)先地位。

這臺新的20量子比特計算機與5量子比特系統(tǒng)目前都在芬蘭埃斯波的聯(lián)合國家研究基礎(chǔ)設(shè)施中心Micronova，該中心是國家微觀和納米技術(shù)研究基礎(chǔ)設(shè)施OtaNano的一部分。據(jù)悉，該20量子比特計算機僅僅是一臺用于幫助研究人員研發(fā)50量子比特的技術(shù)樣機。

經(jīng)驗學習與技術(shù)進步

截至目前，芬蘭研發(fā)的兩臺量子計算機均選擇了超導量子計算路線，這與芬蘭自身悠久的超導性研究歷史相關(guān)——芬蘭國家技術(shù)研究中心（VTT）自20世紀90年代以來一直致力于研究超導傳感器。

芬蘭國家技術(shù)研究中心（VTT）的微電子與量子技術(shù)研究經(jīng)理Pekka Pursula指出，當前有眾多替代選擇，包括離子、原子和光量子計算機，每一種都具備其獨特的相對優(yōu)勢。然而，他認為，目前超導平臺在擴展方面具備最為成熟的技術(shù)水平，無論是在量子比特的數(shù)量，還是質(zhì)量、控制等方面都展現(xiàn)出了明顯的優(yōu)勢。不過，目前仍無法確定哪種技術(shù)一定能在未來發(fā)揮其絕對優(yōu)勢。目前，芬蘭國家技術(shù)研究中心（VTT）與量子計算公司IQM Quantum Computers (IQM)?已經(jīng)掌握了如何將量子計算機與LUMI超級計算機進行連接，以及如何使用混合設(shè)置將超級計算機上的任務(wù)轉(zhuǎn)移到量子計算機上等多項技術(shù)。

他們還掌握了如何將2D升級為3D——這一轉(zhuǎn)變涉及到復雜的排列。存儲量子比特時需要保持極低的溫度環(huán)境，這就意味著需要在這一環(huán)境下將冷卻元件進行準確“運送”。而當元件采用堆疊方式而非并排放置時，這一過程將變得更加復雜。目前，芬蘭國家技術(shù)研究中心（VTT）與量子計算公司IQM Quantum Computers (IQM) 正在對他們的20量子比特計算機與超級計算機上的傳統(tǒng)模擬設(shè)備進行基準測試，并比較二者在解決領(lǐng)域內(nèi)知名問題時的性能優(yōu)勢。

瞄準世界第三

Pursula表示：“盡管谷歌已經(jīng)展示了53量子比特計算機所具備的超越所有經(jīng)典計算機的能力，但關(guān)于這一領(lǐng)域的爭論頗多，因此我也無法保證我們50量子比特計算機具備獨特的量子優(yōu)勢?！?/p>

但300量子比特計算機不一樣，它極有可能具備解決眾多實用問題的實力。研究人員期望該設(shè)備能夠以比傳統(tǒng)計算機更快的速度進行分子模擬，從而解決材料科學領(lǐng)域的問題。他們還希望通過它來解決優(yōu)化問題，運用混合計算的方法將超級計算機的任務(wù)移交給量子計算機。

隨著量子計算機逐漸成為現(xiàn)實，芬蘭能在更大的生態(tài)系統(tǒng)中占據(jù)多大的利基市場？只有時間才能回答這一問題。但據(jù)Pursula所說，芬蘭的目標是成為該領(lǐng)域內(nèi)的頭部三大國之一。

編譯：琳夢

編輯：慕一

特此說明：量子前哨翻譯此文僅作信息傳遞和參考，并不意味著同意此文中的觀點與數(shù)據(jù)。

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