中南大学杨吉凡
目前量子计算的算力已经取得了显著的进展，并在某些特定任务上展现出了远超经典计算机的处理能力。以下是对当前量子计算算力的详细分析：
一、算力提升的关键里程碑
1. 祖冲之三号：
由中国科学技术大学潘建伟、朱晓波、彭承志等团队联合研制出的超导量子计算原型机“祖冲之三号”在2025年3月正式宣告诞生。它将105个高性能量子比特与182个耦合比特集成到一块指甲盖大小的芯片上。
* 在特定任务上，“祖冲之三号”的速度比全球最快的超级经典计算机快上千万亿倍，这标志着量子计算在算力方面取得了重大突破。
* “祖冲之三号”还在量子纠错方面取得了历史性突破，首次跨越了梦寐以求的“盈亏平衡点”，这意味着它在保护脆弱量子信息、实现长时间可靠计算方面迈出了重要一步。
2. 本源悟空：
中国第三代自主超导量子计算机“本源悟空”自2024年1月6日上线运行以来，已为全球143个国家和地区的用户成功完成超50万个量子计算任务，全球访问量突破2900万次，刷新了我国自主量子算力服务规模纪录。
“本源悟空”共有72个量子比特，这意味着它可以在某一时刻同时处理2的72次方件事情，这种叠加特性使得量子计算机能够并行处理大量数据，在处理大规模数据和复杂运算时具有指数级的优势。
二、量子计算算力的优势
1. 并行计算能力：
* 量子计算机能够利用量子比特的叠加和纠缠效应进行并行计算，这使得它在处理某些复杂问题时能够比经典计算机更快。
* 对于具有指数级计算复杂度的问题，如因子分解、量子模拟等，量子计算机展现出强大的计算能力。
2. 算力增长速度：
* 随着量子比特数量的增加，量子计算机的算力呈指数级增长。这意味着在未来几年内，量子计算机有望在某些领域超越经典计算机，成为解决复杂问题的首选工具。
三、实际应用中的算力表现
1. 高斯玻色采样：
在“祖冲之三号”上执行的高斯玻色采样任务中，量子计算机的速度比当今全球最快的经典超级计算机快了整整15个数量级（即一千万亿倍）。这再次证明了量子计算在特定复杂问题上的处理速度远超经典计算机。
2. 金融风控：
摩根大通用量子算法优化投资组合，将风险评估效率提升60%，年化收益增加2.3%。这表明量子计算在金融领域已经开始发挥实际作用，提升业务效率。
3. 药物研发：
辉瑞与IBM合作，用量子模拟分析新冠病毒刺突蛋白，3天完成传统方法数月的任务。这显示了量子计算在药物研发领域的高效性和准确性。
4. 物流优化：
京东物流通过量子退火技术优化配送路径，运输成本降低18%，碳排放减少19%。这证明了量子计算在优化物流网络、提高运输效率方面的潜力。
综上所述，当前量子计算的算力已经取得了显著的进展，并在多个领域开始发挥实际作用。随着技术的不断发展和完善，量子计算有望在未来几年内成为解决复杂问题的关键工具。