中國成功量產1500批次量子芯片，效能遠超傳統芯片。多家公司布局量子科技，涉及量子通訊、量子計算等領域，推動量子科技市場快速發展。預計到2030年，全球量子芯片市場規模有望達到千億美元。
01
為什麽要開發量子芯片？
公司開發量子芯片的原因多種多樣，主要原因是量子計算具有徹底改變計算領域和解決傳統電腦實際上無法解決的某些問題的潛力。
解決復雜問題：量子電腦有潛力解決目前傳統電腦無法解決的復雜問題。這包括最佳化、密碼學、材料科學、藥物研發等任務。
量子優勢：各公司的目標是實作「量子優勢」，即量子電腦能夠比傳統電腦更快或更高效地執行特定任務。這可能會為金融、物流和醫療保健等各個行業帶來突破。
有利競爭：公司將量子計算視為有利競爭的源泉。處於量子技術的前沿可以讓他們在各自的行業中占據優勢並開辟新的商機。
由於以上優點，大廠公司紛紛布局了量子芯片。
02
誰在開發？
IBM釋出了兩款新型量子芯片，Condor和Heron ，分別采用了超導和離子阱技術。然而，超導量子計算的最大難題是量子纏結。QuEra的新型量子電腦采用矽自旋量子位元技術，具有高相幹時間和低誤差率，超過了IBM的Condor芯片。QuEra的新型量子電腦采用了48個邏輯量子位元的設計方案，並采用了模組化設計思路，可構建更大規模的量子電腦。該成果受到美國政府的資助，對全球科技發展和競爭格局產生深遠影響。
此外，QuEra的新型量子電腦還采用了模組化的設計。這意味著不同的模組可以相互連線在一起，從而構建出更大規模的量子電腦。這種設計思路與目前主流的超導量子電腦類似，但是QuEra的新型量子電腦具有更高的相幹時間和更低的誤差率，因此在效能上更具優勢。
最後，QuEra的新型量子電腦是由哈佛大學主導的，背後還有美國國防部高級研究計劃局中等規模帶雜訊量子最佳化計劃的資助。這說明美國政府在量子計算領域投入了大量的資金和資源，以保持其在該領域的領先地位。同時，這也意味著其他國家在該領域的發展也需要投入大量的資金和資源，以保持其競爭力。
QuEra的新型量子電腦采用了不同的技術路線和設計方案，具有更高的相幹時間和更低的誤差率，因此在效能上更具優勢。這不僅對於美國政府和企業在資訊保安、金融科技等領域具有重要意義，同時也將對全球範圍內的科技發展和競爭格局產生深遠的影響。因此，我們應該密切關註這個領域的最新進展和技術突破，以期能夠更好地推動全球科技的發展和進步。對於人類而言，這絕對是一個巨大進步，同時也可以說是一個壞訊息。因為量子電腦可以輕松破解各國政府、銀行、企業所使用的加密協定，上到國家機密，下到社會安全號碼，量子電腦都可以破解。這就意味著，世界將會沒有任何的秘密。
Google 的 Bristlecone 是一款量子處理器，旨在展示量子霸權，這是量子計算的一個重要裏程碑。雖然它主要是一種研究工具，但它展示了量子硬件的進展。在研究特定的應用程式之前，量化一個量子處理器的能力是很重要的。谷歌的原理團隊（theory team）已經開發出了一種基準測試工具來完成這項任務。他們可以透過在器材上套用隨機的量子路線來分配一個單一的系統誤差，並透過一個經典模擬來檢查抽樣的輸出分布。如果一個量子處理器的操作誤差足夠小，它就能在一個定義良好的電腦科學問題上超越經典的超級電腦，這是一項被稱為「量子霸權」的成就。這些隨機電路在量子位和計算長度（深度）上都必須很大。雖然還沒有人達到這一目標，但谷歌的計算量子霸權可以用49量子位，一個超過40量子位的路線深度，還有一個低於0.5%的兩量子位元的誤差。谷歌相信，量子處理器優於超級電腦的實驗證明將是這個領域的分水嶺，並且仍然是他們的主要目標之一。
量子計算公司 Rigetti 提供對其量子處理器和名為 Forest 的量子開發環境的雲存取。他們開發了 Aspen-9 和 Aspen-9Q 等量子芯片。
霍尼韋爾 開發了一款與許多其他量子處理器架構不同的量子電腦。他們的器材基於離子捕獲技術，並推出了用於不同用途的各種量子芯片。
國內多家公司也在布局量子科技，涉及量子通訊、量子計算等領域，推動量子科技市場快速發展。
中國宣布成功量產高達1500批次的量子芯片，這一壯舉震撼全球。這款被譽為「中國超級芯片」的量子傑作，其效能之強悍，遠超傳統矽基芯片，效能飆升千倍，而能耗卻幾乎可以忽略不計，僅為傳統芯片的九萬分之一。
例如， 天和防務 公司主營業務為「通訊電子」「新一代綜合電子資訊（天融工程）」三大業務體系和軍工裝備、5G射頻、物聯感知、行業大數據、數碼海洋五大業務板塊。公司子公司經過初步調研並依托現有業務進行布局，著眼於量子通訊所用的極低溫器件進行相關研發與實驗，目前已開展了相關器件的極低溫環境實驗。
科大國創公司參股投資了國儀量子 ，國儀量子是一家全球知名的量子科技技術公司。
銅牛資訊 與國科量子簽訂了戰略合作協定，雙方將緊密合作積極推進量子通訊技術的市場化和產業化行程，在鏈路加密、量子套用等方面加強合作並共同拓展雲安全服務市場。
中科曙光 在2017年9月27日，中科曙光與量子網絡在北京舉行戰略合作簽約儀式，雙方將攜手產業鏈合作夥伴共同打造量子通訊產業生態圈。此次合作是中國量子通訊產業化推進的重要實踐，亦標誌著曙光公司作為資訊工業的「國家隊」正式入局量子通訊。雙方聯合研發的全球首款基於量子通訊的雲安全一體機QC Server重磅釋出，這是中國繼量子保密通訊在科研領域走在世界前列之後，在套用和支撐領域又一次全球領先。
浩豐科技 擁有量子套用安全服務平台的軟件著作權，但在量子套用方面如何形成產業化尚在摸索階段。
吉大正元 在抗量子密碼演算法研究方面取得了一定進展，實作了抗量子簽名的演算法，並成功開發傳統密碼和抗量子密碼混合模式的金鑰生成以及證書簽發功能，完成抗量子演算法與數碼證書技術的結合。
03
量子霸權如何霸？
過去十年，人們致力於開發量子電腦，這種電腦可以大幅加快某些計算領域的速度，從而徹底改變物理學、醫學、生物學、人工智能和密碼學等領域。研究人員利用先進的量子電腦原型作為概念驗證，已經展示了「量子霸權」，即在幾秒鐘內計算出最快的傳統超級電腦需要數千年才能完成的計算結果。
雖然這樣的演示無疑標誌著一個技術裏程碑，但以難以想象的速度完成的任務不一定會在短期內預示量子電腦的商業化。為了確保量子技術在未來十年的持續發展，量子計算硬件需要在材料和制造工藝方面取得進展，其路徑類似於推動傳統計算發展的晶體管技術不斷擴充套件。
英特爾在 300 毫米晶圓上實作量子位元芯片有著領先的優勢。半導體 CMOS 技術能夠將數十億個晶體管壓縮到由 300 毫米晶圓生產的傳統電腦芯片上，英特爾認為相同的技術可以復制，以構建足以應對實際套用的量子電腦。這種方法是可行的，因為矽自旋量子位元與半導體晶體管有許多相似之處，而半導體晶體管構成了微處理器的構建功能塊。自旋量子位元的尺寸很小，約為 100 納米，這使得它們比其他量子位元類別更密集，從而可以在單個芯片上實作更復雜的量子電腦。英特爾采用的制造方法利用了極紫外 (EUV) 光刻技術，這種器材目前通常用於為計算行業制造大批次芯片。
英特爾的 300 毫米矽自旋量子位元晶圓
要實作具有數百萬個均勻一致的糾錯量子位元的容錯量子電腦，需要高度可靠的制造工藝，而這些工藝只能在完善的晶圓生產基地進行。英特爾指出，它每年出貨的晶圓包含約 800 千萬億 (800 x 1015 ) 個晶體管。按照這個速度，到 2025 年，這個數碼將超過地球上所有人類細胞的總數量。
Tunnel Falls 是英特爾迄今為止最先進的矽自旋量子位元芯片，它借鑒了該公司數十年的晶體管設計和制造專業知識。這款 量子位元矽芯片在俄勒岡州希爾斯伯勒的 D1 制造工廠的 300 毫米晶圓上制造，標誌著朝著構建全棧商業量子計算系統邁出了下一步，可供缺乏大批次制造機器的量子研究和學術界使用。unnel Falls 的使用權加上英特爾量子軟體開發套件 (QSDK) 的使用權，是實作量子計算研究民主化的切實努力。
同時，利用先進的 CMOS 生產線，英特爾可以使用創新的工藝控制技術來提高產量和效能。例如，英特爾聲稱 Tunnel Falls 12 量子位元器件在晶圓級的產量達到 95%，電壓均勻性與 CMOS 邏輯工藝相似，每個晶圓提供超過 24,000 個量子點器件。每個 12 點芯片可以形成 4 到 12 個量子位元，這些量子位元可以同時被隔離和使用，具體取決於研究實驗室如何操作其系統。
