抢占科技前沿 俄罗斯将打造新的量子计算机

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研究的实质

近几年俄罗斯量子中心的一个科学家小组一直在用多级量子迪特(qudits)进行量子计算领域研究。获得专利可使该团队未来能在世界上证明俄罗斯开发成果的重要意义并巩固对其研发处理器架构的专有权。其特点在于结合了两种方法增加量子计算机运算能力。量子计算设备用缠结和叠加等量子物理现象可使量子比特（qubits）同时处于0和1两种状态，解决传统计算机和超级计算机无法解决的问题。不过，物理学中还有量子比特扩展版本，即多级量子迪特(qudits)，能呈现两种以上的状态，如0、1、2 等。

世界上只有四个团队在开发多级量子处理器，分别是美国的Riggeti Computing团队在超导体上使用多级量子系统(qudits)；中国北京大学科学家在光子上使用该系统；奥地利初创公司 AQT和俄罗斯量子中心研究人员在离子上使用该系统。俄罗斯在离子上开发多级量子计算机是俄风险投资公司支持的该领先研究中心的研究项目。专利所有人之一、俄罗斯量子中心“量子信息技术”科学小组组长费奥多罗夫（Alexey Fedorov）说：“用多级量子系统进行量子运算有些理想化。多级量子系统是种更自然的选择。我们的研究表明，实现量子算法时多级量子系统可明显节约量子处理器资源，这对当前这一代设备尤其具有现实意义。”

俄罗斯量子中心是非营利性科技中心，在量子物理领域进行科学研究，开发基于量子技术的高科技商业产品。俄罗斯量子中心研究人员团队中有350多位科学家，其中包括俄罗斯和国际级高级专家。成立10年来中心创立了17个科学团体及项目、8个科技初创企业，建立了16个实验室，举办了6次大型国际会议，创办了3所科研院校。俄罗斯量子中心2018年在全球率先推出量子区块链，目前在国有企业俄罗斯国家原子能公司的主持下参与开发量子计算机项目。

长期研究

推动进口替代 俄罗斯提出使用国产处理器

俄罗斯国家原子能公司2018年以来实施统一数字战略，涵盖多领域多方面工作。在“参与俄罗斯联邦数字化”方面是国家计划“俄罗斯联邦数字经济”项下“数字技术”联邦项目职能中心，负责到2024年前俄罗斯开发量子计算机，并与国有企业俄罗斯国家技术集团共同执行“新生产技术”高科技领域发展路线图。此外还在“数字产品”方面为工业企业开发数字产品并将其推向市场。2018-2021年向市场上推出15款数字产品，2022年计划推出6款产品上市。

Finam金融集团的杰里岑（Leonid Delitsyn）说：“据报道，用量子通道组织了一个有防护的部门通信通道。一年前长700公里的莫斯科至圣彼得堡高速公路投入使用。根据规划2024年年底前光子学和量子光学领域使用国产解决方案的公路网络将长达7000公里。”他说，其主要优点在于数据传输安全，因为这种网络不被察觉的监听被视为不可能（微观世界因被监视发生变化，因为监视要用电磁场）。

俄罗斯总统直属国民经济与国家行政学院经济、数学与信息技术学院信息技术与数据分析系主任戈洛索夫（Pavel Golosov）说：“目前量子技术已非常多样化：包括量子运算、量子通信和传感。发达国家都积极支持的科学密集型产业决定了未来形态，即量子优势开始在计算机中崭露头角，通信领域也已在积极应用量子通信技术，能可靠保守信息交换秘密。”他说，量子传感器形成了一个能聚集新可能的池子，如在模拟材料特性方面。戈洛索夫说：“我们在与俄罗斯量子中心联合开发的数字经济总体学术课程的一个模块中为学院学生介绍这些技术。”除一些备受尊崇的高校和科研小组外，俄罗斯国家原子能公司（量子运算）、俄罗斯量子中心、俄罗斯国家研究型技术大学（如量子通信、量子区块链）和俄罗斯铁路公司（量子通信）也是量子技术领域的积极参与者。戈洛索夫说：“感受一下展示量子通信线路的展台能让人在视觉上更接近于理解乍一看完全不明显的量子物理现象的特性。”

本文为《透视俄罗斯》专稿 

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亚娜·谢尔盖耶娃（Yana Sergeeva）