中国信息通信研究院 量子信息技术发展与应用研究报告(2018年) 2量子计算处于技术验证和原理样机研制关键阶段 量子计算基础理论创立于上世纪八十年代,技术研究、实验验证 与样机研发的发展历程如图1所示。 基础理论探索」编码算法研究 实验验证样机研发」 Bel首先提Dud法,展品ha大数质因子分s提出量DW制6子B出漏比g发布2届子位 出量子计算图示量子计算并行性解算法法量子编子织错编码算比特量子火双机特的量子计云腰超导遥子计算处理器 芯片 198年 1995年 2000年 2017年 200年 子系 F制512暴子位B子计舞平台BM 统身,即用温子系统处理信想设想法,岛a量子错计相的DN判据第二代最子退火拟机发布量子位乘理样机 来源:中国信息通信研究院根据文献及公开信息整理 图1量子计算技术发展历程 量子计算包含处理器、编码和软件算法等关键技术,近年来发展 加速,但仍面临量子比特数量少、相干时间短、出错率高等诸多挑战, 目前处于技术研究和原理样机研制验证的关键阶段,超越经典计算的 性能优势尚未得到充分证明。 量子处理器有超导、离子阱、半导体、中性原子、光量子、金刚 石色心和拓扑等多种技术路线,现阶段超导和离子阱路线相对领先, 但尚无任何一种路线能够完全满足实用化要求并趋向技术收敛。量子 系统非常脆弱,极易受材料杂质、环境温度等外界因素影响而引发退 相干效应,使计算准确性受到影响,甚至计算能力遭到破坏。量子编 码是解决量子退相干难题、将多个脆弱的“物理比特”构造成能够纠错 和容错的“逻辑比特”的关键使能技术。现有量子纠错编码存在阈值高、 效率低的问题,尚未突破实现第一个“逻辑比特”。算法和软件是硬件 处理器充分发挥计算能力和解决实际问题的神经中枢。量子计算相比中国信息通信研究院 量子信息技术发展与应用研究报告（2018 年） 5 2.量子计算处于技术验证和原理样机研制关键阶段 量子计算基础理论创立于上世纪八十年代，技术研究、实验验证 与样机研发的发展历程如图 1 所示。 来源：中国信息通信研究院根据文献及公开信息整理 图 1 量子计算技术发展历程 量子计算包含处理器、编码和软件算法等关键技术，近年来发展 加速，但仍面临量子比特数量少、相干时间短、出错率高等诸多挑战， 目前处于技术研究和原理样机研制验证的关键阶段，超越经典计算的 性能优势尚未得到充分证明。 量子处理器有超导、离子阱、半导体、中性原子、光量子、金刚 石色心和拓扑等多种技术路线，现阶段超导和离子阱路线相对领先， 但尚无任何一种路线能够完全满足实用化要求并趋向技术收敛。量子 系统非常脆弱，极易受材料杂质、环境温度等外界因素影响而引发退 相干效应，使计算准确性受到影响，甚至计算能力遭到破坏。量子编 码是解决量子退相干难题、将多个脆弱的“物理比特”构造成能够纠错 和容错的“逻辑比特”的关键使能技术。现有量子纠错编码存在阈值高、 效率低的问题，尚未突破实现第一个“逻辑比特”。算法和软件是硬件 处理器充分发挥计算能力和解决实际问题的神经中枢。量子计算相比