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通信行业:谷歌实现量子芯片突破,量子科技迎新机遇

来源:中国银河 作者:赵良毕 2024-12-15 10:47:00
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(以下内容从中国银河《通信行业:谷歌实现量子芯片突破,量子科技迎新机遇》研报附件原文摘录)
核心观点
事件:近日,谷歌发布新一代量子计算芯片“Willow”,该芯片在纠错能力和性能表现上实现了量子计算领域的重大突破。
“Willow”的诞生为量子计算的实用化和大规模发展奠定了坚实基础尽管量子计算因其具有革命性的计算潜力而备受重视,但其发展过程中的高错误率问题一直是技术进步的主要障碍。量子比特由于对环境干扰极其敏感,容易出错,且通常量子比特数量的增加会导致错误率的增加。然而,Willow芯片通过其独特的设计,将105个量子比特以方形网格的方式排列,实现了在增加量子比特数量的同时,错误率却实现了指数级的下降,最终实现了一个“低于国值”的系统,成功克服了量子纠错这一长期因扰量子计算领域的难题,极大地提高了量子计算机的可靠性。在性能测试方面,在“随机电路取样”(RCS)基准测试中,Willow用不到5分钟就完成了一项需要当前最快超级计算机Frontier需花费“10的25次方”年才能完成的计算,其计算速度相比传统超级计算机实现了指数级的超越,凸显了量子计算相较于经典计算的巨大优势。
中国的量子科技领域也捷报频传:近日,中电信量子集团在国家实验室的指导下,联合控股的国盾量子,基于“晓鸿”芯片,研发出国内单台比特数最多的超导量子计算机一一天行-504,这标志着中国已经具备了领先的量子计算机制造和交付能力。“天街-504”量子计算机搭载的量子计算芯片“晓鸿”具有504比特,刷新了国内超导量子比特数量的纪录。随着504比特真机接入量子计算云平台并对外服务,“天衍”云平台实现了算力规模和算力类型双重升级。由一台24比特、两台176比特和一台504比特量子计算机组成的国内最大的量子计算集群,并提供了5类运算性能世界一流的高性能仿真机和Cqlib量子编程框架,这是中国量子计算能力的又一次飞跃。自“天衍”量子计算云平台对外服务以米,已有来自全球50多个国家、超1200万访问量,实验任务数超过60万个。在下游应用前景方面,量子计算在加速人工智能训练、研发新药物和新材料、核聚变研究和新能源开发等方面均具有重要意义,未来量子计算有望加速渗透应用至下游需求市场。
投资建议:Willow芯片的技术突破为整个量子计算产业注入新动力,将激发更多的企业加大对量子计算的研发投入,加速量子计算技术的产业化进程,推动量子计算产业链的形成和完善,有望催生一系列新的产业和商业模式。建议重点关注量子计算及量子通信龙头企业,同时关注量子科技全产业链,包括芯片制造、量子系统集成、量子软件研发、量子应用开发等各个环节。
建议关注:中电信控股、量子通信相关标的国盾量子(688027),光传输相关标的中天科技(600522),量子芯片相关标的光迅科技(002281)等。
风险提示:国内外政策和技术摩擦不确定性的风险;全球量子信息行业竞争加剧的风险;技术开发不确定性的风险:市场开拓不及预期的风险等。





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