近期,随着美国大型信息技术企业(Big Tech)成功开发出跨越量子错误和集成度极限、成为量子计算机商用化绊脚石的量子芯片,有观点认为,量子计算机市场将在未来5年内实现商用化。
26日,KB证券研究员 Kim Dongwon 表示:“考虑到100万个量子比特是量子计算机走向商业化的基准点,量子计算机市场将在2030年前后开始进入商用阶段。”
传统计算机在运算中采用由0和1构成的二进制。与此不同,量子计算机基于量子力学,利用能够同时处理0和1的量子比特,因此运算速度和处理容量会急剧提升。目前在全球产业界,业界正把具备高速数据处理能力的量子计算机,与在精细数据分析和任务处理方面表现优异的超级计算机功能相融合,以此来应用量子技术。
Kim 研究员指出:“要实现量子计算机商用化,必须同时满足量子比特数量增加和低错误率这两个条件。IBM的目标是到2029年开发出既能通过增加量子比特快速处理数据,又具备纠错功能的量子计算机。根据IBM量子计算机开发路线图,量子比特数量计划在2024年达到1121个、2025年5000个、2026年7500个、2028年1.5万个、2029年1亿个等。”
去年11月,IBM推出了目前性能最强的量子处理器“Quantum Heron”,一个月后,Google公开了性能超越全球最快超级计算机“Frontier”的量子芯片“Willow”。本月,Microsoft(MS)又推出了量子芯片“Majorana1”,以弥补量子芯片对温度、磁场等外部环境变化高度敏感、因而错误频发的缺点。
Kim 研究员解释称:“今后如果人工智能(AI)与量子计算机相结合,将有望突破中央处理器(CPU)、图形处理器(GPU)等现有人工智能硬件在运算性能和能耗方面的限制,以更低成本加速超大规模AI模型的训练和推理。”
他还表示:“韩国科学技术院针对量子比特数量增加时量子错误急剧上升的问题,已成功在实验中实现三维量子纠缠结构,从而迎来了降低错误率的转折点。尤其是如果在量子计算机运行中引入AI,有望对量子计算机的薄弱环节——量子错误进行修正和控制,因此AI与量子的结合预计将产生大规模协同效应。”
另一方面,在下月3日于西班牙巴塞罗那开幕的2025年世界移动通信大会(Mobile World Congress,MWC)上,SK电讯和LG Uplus预计将利用作为安全技术的抗量子密码(PQC)来证明AI服务的稳定性。基于设计为无法通过量子计算机破解的PQC加密技术,两家公司将进一步升级防止窃听和个人信息泄露等问题的相关服务。
三星电子也在持续推进量子技术及安全领域的技术开发。一方面专注于量子计算机硬件开发,另一方面与三星SDS共同研究抗量子密码。尤其是三星电子本月在Galaxy S25系列智能手机上首次搭载抗量子密码技术,从而强化了安全功能。
LG电子于2022年1月加入IBM量子网络,正推进基于超导量子比特的量子计算机技术开发。去年11月,又与韩国标准科学研究院(KRISS)、量子标准技术专业企业SDT、高丽大学等签署了基于中性原子的量子计算机技术开发业务合作协议(MOU)。Kim 研究员补充称:“尤其是LG电子正以多种方式开发量子计算机,并以拥有600名研究开发(R&D)人员的系统级芯片(SoC)中心为核心,寻求与Microsoft、IBM等企业的潜在合作机会。”
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