美國政府希望在 2028 年擁有一台有用的量子計算機

美國政府希望在短短兩年內擁有一台足以為科學進步做出貢獻的量子電腦。它利用它來加速對農業和製造業有用的新材料、藥品和分子的研究和開發。

量子電腦曾經是理論物理學家的夢想，現在可以說是真實的，但尚未被證明具有明確的用途或廣泛的商業價值。它們的運算能力取決於它們的大小（它們有多少個量子位元）以及它們的可靠性。現有設備仍然太小並且太容易出錯。

美國能源部 量子創世計劃 目標是到 2028 年，這種情況將會改變。該倡議正在發起一項競賽，並計劃建造一個國家量子超級計算設施。這是更大的創世紀任務的一部分，該任務也向研究人員付費。

到 2028 年，美國能源部希望量子電腦足夠強大，能夠為化學、材料科學、等離子體物理和高能物理領域的開放性問題做出貢獻。 「我非常有信心，基礎設施已經存在……我們不需要巨大的突破，」他說。 達裡奧·吉爾美國能源部科學副部長。

吉爾表示，他的信心基於量子計算的最新進展，從構建單個量子位元的能力到量子電腦用於捕獲和糾正自身錯誤的演算法的非凡進步。此外，他認為使用人工智慧可以在實現 2028 年里程碑方面發揮作用，例如幫助研究人員優化量子電腦的控制方式。

「2028 年是非常雄心勃勃的，但並非不可能，」他說 茱麗葉·佩羅內特 在量子計算公司 Alice & Bob 工作。 保羅史蒂莫斯 量子產業聯盟的幾個量子運算組織先前已宣布計劃在 2028 年或此後的幾年內推出一台具有科學用途、防錯的量子電腦。

美國能源部宣布這項消息之前，唐納德·川普總統簽署了兩項與量子技術相關的行政命令。 投資20億美元 多家量子計算公司已被美國商務部選中。

一些量子 行政命令中規定了技術例如量子感測器已經達到商業可行性，因此可以肯定它們很快就會得到更廣泛的部署，例如與 NASA 合作在太空中。量子運算之所以引起人們的關注，部分原因是量子電腦有潛力成為強大的加密破解機器，但在通往 2028 年的道路上它們也可能面臨相對較大的挑戰。

吉爾承認，向量子電腦的飛躍需要比現有設備大數百或數千倍，需要大量的學習。 「這座（建築）的現實是應對從設備到晶片再到系統的（不斷增加的）複雜性，」他說。此外，供應鏈可能會出現問題，供應鏈仍然脆弱，因為新型量子設備所需的許多組件都非常奇特，史蒂默斯說。

美國並不是唯一支持和加速量子技術發展的國家。例如，英國的目標是到 2030 年購買大型量子電腦。 採購計劃。量子運算也是介於兩者之間的兩種技術之一，還有人工智慧 中國下一個五年國家發展策略。值得注意的是，目標 2028 年是三者中最短的時間表。 「這很有侵略性，」吉爾說。