近兩年“量子計算”逐漸走入公眾視野，因其天生具有海量數據存儲與無與倫比的計算加速能力，有望成為下一代計算革命的締造者。目前國內外多家云計算商業巨頭、初創企業和科研機構以量子云平臺服務的方式，揭開了量子計算的“神秘面紗”，在量子計算技術真正成熟之前，可提前釋放量子計算的潛力，吸引越來越多的量子計算研究者、量子軟件開發者和公眾用戶在云平臺上開展科學實驗、軟件開發與應用探索，進而促進量子計算產業提前布局與生態的良性培養。未來隨著量子計算、云計算、大數據與人工智能的深度融合，量子云計算將會成為一種新型的計算模式，有望帶動整個信息產業、計算產業和互聯網的全面升級。

量子計算正因其突破傳統計算瓶頸的指數級計算能力，被視為第四次工業革命的引擎。從IBM宣布推出業界首個試商用量子計算樣機，到谷歌聲稱成功實現“量子優越性”，技術的全面爆發為量子計算的產業化發展帶來了更多可能性，對于大數據、云計算、人工智能和互聯網更是一種激勵，多學科交叉產生良好“化學反應”后，量子計算云平臺應運而生，成為量子計算產業布局與生態推廣的主要載體與踐行者，一方面展示了云計算公司強大的超算能力，另一方面以生態共享的方式加快了量子計算領域的預研與產業化，作為交叉產業的焦點，也是量子計算潛在應用的孵化器。

仰望星空：量子計算云平臺

已經起勢，發展穩中有進

目前量子計算雖然在一些實驗環境下取得了可喜進展，但離真正的應用仍然有很長的路要走。從理論和特定計算問題上量子計算的優越性得到驗證后，人們開始探尋一種模式，可以聚集人類智慧，對量子計算關鍵問題進行攻堅，并共享研究成果，促進量子計算實用化早日到來。在這樣的背景下，越來越多的量子計算公司、研究機構等發布了量子計算云平臺，采用經典計算模擬量子計算運行的方式，對量子計算領域的諸多關鍵問題進行推演，意在突破量子計算的資源稀缺性和脆弱性瓶頸，最終為學術界研究和工業界研發掃清障礙。依托互聯網資源，量子計算云平臺為各類用戶提供云端接入，對量子計算資源和成果進行開放共享，并提供各種基于量子計算的衍生服務，呈現良好的發展態勢。

國外云計算企業和初創公司對量子云計算進行了提前布局，目前處于競爭加劇狀態。如IBM推出20量子比特的量子云服務器，提供了完善的QiKit量子程序開發套件，并建立了完善的開源社區服務。谷歌發布了72量子比特計算機Bristlecone，開發了Cirq量子開源框架，提供了量子化學材料計算的OpenFermion-Cirq用例。初創公司Rigetti 開放了量子云服務平臺，研制了19量子比特處理器QPU，并首次使用QPU超導芯片進行無監督機器學習訓練及推理，展示出量子計算﹢人工智能的巨大潛力。

國內雖起步較晚，但發展勢頭良好，與國際先進量子云計算服務公司的差距在逐步縮小。中科院量子信息與量子科技創新研究院與阿里云在超導量子計算方向發布了11量子比特的云接入超導量子計算服務。華為發布了HiQ量子計算云服務平臺和兼容ProjectQ量子編程框架。初創公司本源量子研發的本源量子計算云平臺，兼具科普、教學、編程等多重功能，為高校研究者與應用開發者創造了良好的研究與科普社區。

目前量子計算云平臺從物理底層、計算引擎、應用軟件開發到上層應用已經具備生態雛形。在量子計算云平臺上培養研究者和用戶的操作習慣，引導諸多行業對“量子計算”的應用傾向，為將來計算領域的內核升級奠定生態基礎，可以預見未來量子計算云平臺勢必會成為“量子計算”爭奪的主戰場。

腳踏實地：產業應用征程

尚遠，諸多方面仍需加強

量子計算云平臺是“量子信息”時代的排頭兵，但征程尚遠，迷霧未消，量子計算的技術路線、產業路線與應用路線仍存在諸多不確定性，這需要學術界和工業界共同努力推動，提高量子信息產業發展的“信噪比”。

結合量子信息產業發展的趨勢與訴求，對于未來量子云計算平臺的建設、發展與依托平臺所開展的關鍵舉措，本文提出如下兩點建議：

一是通過量子計算云平臺實現對重大科學問題的聚焦。近期谷歌“量子優越性”實驗的成功，在技術與原理上驗證了量子計算的威力，接下來應更加關注如何將量子計算的優勢與有價值的科學領域相結合，幫助人類加速解決一部分經典計算很難解決甚至無能為力的問題。依托量子計算云平臺，可找到有價值的科學問題，并對癥下藥地設計好相應的算法，完成計算任務，再進一步探討商業價值。因此在量子計算云平臺上，建議首先實現量子智能的模擬開發和科學問題的求解，掃清理論障礙，待時機成熟之時，平滑演進到“專用”甚至“通用”的量子計算領域，完成從學術問題到工程問題的轉化。

二是依托量子計算云平臺，培養對接未來量子產業的量子工程師和科技人員。對于年輕而茁壯發展的量子計算而言，當前跨學科人才的缺乏同樣亟待解決，如設計量子算法要求科學家對問題有較為深刻的理解與知識儲備，而最終制造可復制、能夠穩定完成容錯計算的設備，則需要芯片制造、半導體工程師們以及新一批量子信息工程師的貢獻。當前美國已經將量子信息人才培養上升到國家戰略層面，如2019年9月24日在白宮舉行的量子信息與計算科學峰會上發布的《國家量子信息科學戰略概覽》，明確提出要鼓勵學術界和產業界共同合作培養出未來國家所需的量子專業人才，并通過各種途徑普及推廣量子信息科學，甚至還給教育部下達了明確的任務——“要在中小學階段開始提供相關的量子信息科學教育”。我國要在代表未來的量子信息領域占有一席之地，同樣應重視量子信息教育與人才培養。考慮到量子計算云平臺具有大數據、互聯網、產業應用的綜合屬性，不但可以為產業界賦能，也可成為學術界和教育界的助推器，因此一方面建議加大量子計算云平臺“教育”與“科普”方面的軟硬件投入，另一方面呼吁信息、通信、互聯網和計算領域的專家，在量子計算云平臺上開展跨學科、跨領域的積極交流與合作，對于“量子計算/量子信息﹢ X”這一類交叉學科不斷進行教育宣貫與實踐演練，“以云育人”，為國家培養量子計算與信息領域的復合型人才。
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