原标题：北京量子院明年攻坚量子计算与通信等4个研究方向
量子院已建设1500平方米的5个洁净实验室，购置总金额达2.34亿元的首批高端科研设备52台套。
新京报快讯（记者张璐）记者今天获悉，北京量子信息科学研究院（简称北京量子院）今年将完成整体研究方向布局，明年将重点在量子物态科学、量子计算与通信、量子材料与器件、量子精密测量4个方面进行攻坚。
今天，“2019年量子物理与量子信息科学前沿论坛”在北京量子院开幕。来自国内外知名大学和研究机构的23位顶尖科学家和知名专家学者做特邀学术报告，讨论量子物理与量子信息科学的前沿问题。
清华大学副校长、北京量子院院长薛其坤接受记者采访时表示，今年的量子院可以用“快速发展”来描述，在北京市政府的支持下，有了自己的办公和科研场所，一大批世界上最优秀的科学家纷纷加入，已经形成了量子物态科学、量子计算与通信、量子材料与器件、量子精密测量这4个主要研究方向的雏形。“量子院虽然在规模上还需要进一步发展，但整个布局的几个研究方向将基本完成建设。”
针对明年的工作计划，薛其坤表示，2020年量子院重点对量子计算和通信等方向进行攻坚，量子精密探测等也在布局。
在营造科研环境方面，薛其坤透露，量子院整体仪器设备仍在采购中，第一批最关键的量子器件和一些微加工设备都已经到位。量子院已建设1500平方米的5个洁净实验室，购置总金额达2.34亿元的首批高端科研设备52台套，包括稀释制冷机、电子束曝光机、反应离子刻蚀机等。
探访：量子芯片在零下273.14℃“极低温”下工作
记者来到其中一个实验室“超导量子计算实验室”进行探访。在这里，一台稀释制冷机正在不分昼夜地运行。“制冷机里面是北京量子院自主研发的20比特量子芯片，比特数越高，计算能力越强。采用超导宏观量子效应的量子比特必须在特别低的温度下才具有量子特性，因此里面的环境温度最低是零下273.14℃，比宇宙的温度下限（绝对零度），仅仅高了0.01℃。”实验团队的相关研究人员说，伸进制冷机的各种线缆连接着电子学仪器仪表，用于操控或者读取量子芯片。
在超导量子计算实验室，内置量子芯片的稀释制冷机正在运行。量子院供图
此前，谷歌称成功演示“量子霸权”，证明了“量子优越性”，在特定任务上，量子计算机具备超越经典计算机的计算能力。这也让“量子计算”走入大众视野。
经典计算和量子计算有何区别？据介绍，计算机计算包括经典计算和量子计算，经典计算比特只能处于0和1两个状态，但量子比特可以实现叠加、纠缠，带来了超强的并行计算能力。打个粗浅的比方，如果在一本厚厚的字典里找一个字，传统的经典计算是一次翻一本字典。而量子计算，则可以在多本字典中同时翻阅查找。
我国的神威·太湖之光超级计算机曾经是世界上最快的超级计算机，每秒钟峰值运算12.5亿亿次每秒。然而，这样的运算速度，面对50个量子比特的纠缠态处理可能就已经束手无策了。
“量子计算”会有哪些应用场景？该研究员称，目前量子化学是热门的研究方面之一，比如要对大分子动力学进行模拟，现在传统计算机无法实现，“算不动”，靠量子计算可以起到加速作用。因此，量子化学在新材料探索、制药等领域将发挥作用。
不过，该研究员也表示，目前量子比特存在一些错误，保真度尚不高，不能保证每一次操作一定是准的，因此对错误率要求很严的算法不适用。“目前仍处于有一定噪声的中等规模的量子计算阶段。我们要针对这样的阶段开发对应的算法，比如对噪声不敏感的算法。”
据悉，量子计算有不同的技术路线，如拓扑量子计算、超导量子计算、量子点量子计算、离子阱量子计算、冷原子量子计算等等。该研究员说，几种技术线路各有优缺点，目前，超导和离子阱两种量子计算发展步伐较快，已经有商业公司在参与。
新京报记者张璐
编辑李国君校对陈荻雁
