2021-10-08-中国信通院-量子云计算发展态势研究报告（2021年）_38页_2mb

量子云计算发展态势研究报告（2021年）总结

一、技术发展趋势

1. 硬件技术路线

   • 主要技术路线包括超导、离子阱、硅基半导体、光量子、NV色心等，呈现多元化发展。
   • 超导技术领先，离子阱技术指标屡创新高，中国在多个技术路线取得局部突破（如九章光量子计算机、祖冲之号超导量子计算机）。

2. 量子计算软件

   • 多类软件（编译、开发、应用、通用系统）并行发展，开发活跃且专业门槛高，开源趋势明显。
   • 量子计算通用操作系统涌现，旨在整合硬件和软件差异，简化操作。

3. 经典云计算支撑

   • 资源虚拟化、分布式计算存储与云平台通用管理技术为量子计算商业化提供重要支撑。

二、应用服务探索

1. 科研领域

   • 量子云平台为基因分析、量子化学模拟等提供工具，已支持数百篇研究论文。

2. 行业应用

   • 医药（药物研发）、金融（投资组合优化）、能源（设备腐蚀预测）、人工智能等领域的应用探索逐步深入。

3. 量子教育普及

   • 通过平台开放与教育服务，降低学习门槛，如IBM的Q Experience社区和本源超导量子云平台的编程教程。

三、提供企业发展态势

1. 国际企业
   IBM、Google、D-Wave、Amazon、Microsoft、Xanadu等在硬件研发、软件生态和云服务拓展方面表现活跃。

2. 国内企业
   华为、本源量子、百度、腾讯、阿里巴巴、量旋科技等快速布局，涵盖量子芯片、软件开发、云平台服务与生态构建。

四、测评研究与实践

1. 测评体系
   基于技术成熟度与服务能力指标，涵盖硬件、软件、运维、应用和安全五大维度。

2. 实践探索

   • 服务时间测评显示，真实量子计算后端的服务效率有较大提升空间。
   • 虚拟机性能基准测试表明，量子计算云平台虚拟机性能仍低于经典云计算工业标准。

五、发展总结与建议

1. 商业模式与生态
   商业模式初现雏形（按时付费、会员定价等），多方合作通过平台整合资源，生态联盟初具规模。

2. 技术挑战
   云化能力尚需提升，标准化与测评体系的推进成为关键。

3. 发展建议

   • 完善发展战略，强化产学研用协同。
   • 加快量子计算云平台的技术积累与普及，推动标准化与生态建设。

总体态势

量子计算云平台作为展示量子计算能力的主要途径之一，正在推动量子技术的实用化探索，尽管仍面临标准化与商业化挑战，但未来前景广阔，特别是在云计算助力下，有望逐步走向成熟。