全球量子计算产业发展报告（162页）

从主流量子计算公司的技术路线图来看，2021-2022 年左右将突破 100 量子 比特，3 年内突破 1000 量子比特，到这个十年结束（2030 年）实现 100 万量子 比特。量子计算机是否有用的另一个维度是量子比特的质量，主要指标包括：相干 时间（决定量子态可以保持多久）、量子比特之间的连接程度、门保真度等。 在相干时间方面：2021 年中国清华大学金奇奂研究组在离子阱系统上刷新 了单量子比特相干时间记录（5500 秒）。 在量子比特之间的连接程度方面：离子阱系统可以实现全连接，但量子比特 数量较少，超导量子计算机，例如祖冲之号和悬铃木，单个量子比特只与周围 4个量子比特相连，如果能够提高连接性，那么可解决问题的规模将呈指数级增长， 日本 RIKEN 则首次实现了三个半导体（硅自旋）量子比特的纠缠。 在门保真度方面：目前最先进的量子计算系统的 2 量子比特门（纠缠门）保 真度都在 99%以上，目前最高记录是澳大利亚硅量子计算公司通过半导体技术 实现的 99.99%，但他们仅仅开发了 2 个量子比特。 当前任何一种技术路线都无法同时在所有指标上领先，不同技术路线都各有 优缺点。

目前还不断有研究团队在制造新的量子比特。 在测量和控制方面：2021 年也取得了突破。2021 年以苏黎世仪器为代表的 一些厂商发布了可以测控 100+量子比特的测控系统。最大的突破则是澳大利亚 新南威尔士大学提出了可以控制数百万个硅自旋量子比特的技术，为未来百万量 子比特处理器的出现打下了坚实基础。 量子计算快速发展的同时，也不能忽视经典计算的进步。2019 年 Google 宣称超级计算机需要 1 万年才能完成的计算，最近的研究表明，经典模拟已经达 到了与 Google 量子计算机不相上下的速度。量子计算行业目前处于早期探索阶段，核心参与者不多，产业链上下游较为 清晰，目前国外科技巨头如 IBM、谷歌、亚马逊、微软、英特尔、霍尼韦尔等 处于行业领先地位，IonQ、Rigetti、PsiQuantum 等量子计算新贵已获得数亿美元 的风险投资，实力同样雄厚；国内科技巨头阿里巴巴、百度、腾讯、华为等也在 跟进，但国内领先的量子计算公司主要是以本源量子、国盾量子等为代表的依托 高校的公司。总体上，国内外量子计算产业链已经初具雏形。