清华大学NMRcloud团队：我们的国际首个核磁共振量子计算云平台上线了

10月11日，量子计算云平台“中国版”正式启动，清华大学、阿里巴巴-中科大、本源量子-中科大在同一天发布了量子云平台。

量子信息革命正加速到来，2016年，IBM就向公众开放了基于云的量子计算平台，用户登录后能使用一台5量子比特的量子计算机进行算法或实验模拟；今年3月，IBM又宣布计划建立业界首个商用通用量子计算平台IBM Q。

在量子计算领域，国内外的竞争十分激烈，就在10月10日，英特尔通过其官网宣布，公司生产出一种包含17个超导量子位的全新芯片，标志着量子计算正从学术实验室进入半导体产业，向实用领域迈进。

与IBM不同，清华大学课题组的量子计算云平台是基于核磁共振量子计算机，不同的量子计算机物理体系有什么优缺点？我们采访了清华大学物理系核磁共振量子计算实验室，他们表示，“我们非常有信心将我们的量子云的控制层公开”。



核磁共振量子计算实验室部分工作人员 （李可仁 辛涛作为技术负责，指导老师为龙桂鲁，曾蓓 尹章琦 鲁大为 李俊 黄诗霖 陆思锐等是合作者）

观察者网： 你们推出的这项量子计算云服务测试版，是中国第一家此类在线服务吗？能否透露一下，现在用户的试用情况如何？

答： 我们、源自中科大郭光灿院士团队的本源量子公司、 阿里巴巴和中科大潘建伟院士团队合作，共三个团队在同一天都发布了量子云计算平台。 同时我们还在预印本网站上发布了相关论文。我们实现了网络与真实的核磁共振量子信息处理系统的对接，这是国际上首个基于核磁共振的量子云计算平台，在中文版上线后的24小时内，网站主页独立IP访问次数近2000次，来自清华大学、中国科大、九院等不同单位近150个的注册用户，提交的在线计算任务80余次，也引起了国际以及台湾地区同胞的关注。

观察者网： 你们的量子云平台只包含四个量子比特，但是逻辑门保真度超过98%，可以完成很多步复杂的逻辑门。目前这个平台上完成过哪些有代表性的计算任务，可以介绍一下吗？

答： 核磁共振作为实现量子计算最早的物理平台之一，至今已经发展了许多完善精确的量子操控技术以及积累了丰富的量子计算经验，在量子计算以及量子模拟等主要量子信息研究领域取得了许多重要的成果，比如用于这次云计算的谱仪之前在实验上实现了具有强大搜索能力的Grover算法，7个量子比特体系的高保真度相干操控，国际上首个和乐量子计算，量子隧穿现象以及植物光合作用等量子模拟。这个量子云平台不仅是个量子计算体验平台，而且更是一个开展量子计算和量子操控研究的平台，用户完成可以利用该量子云平台做创新性研究，期待他们能做出出色的成果。





量子云使用规则和量子云运行结果（举例）

观察者网： 据介绍，量子计算研究有不同层级，从最底层的物理层，到其上的控制层、电路层，一直到最上层的算法。IBM的量子云服务，开放的是量子计算中的电路层和算法层。对于想要自己造量子计算机的研究人员来说，这个服务还远远不够。那么，你们建立自己的量子云平台，能为控制层、物理层的研究带来哪些帮助？

答： 首先，我们建立自己的量子云平台的服务是完全可以开放到控制层的。所谓控制层，按我们的理解，核心是对系统控制脉冲的设计。我们在脉冲设计过程中要综合考虑时间或能量优化、减少系统误差、抵抗环境噪声等问题。核磁共振谱学在半个多世纪的发展中，在脉冲设计方面积累了大量的技术与经验。特别是近二十年来，基于核磁共振实验平台的量子控制方法趋向于比较成熟，我们的团队汇集了这方面的专业队伍。因此，我们非常有信心将我们的量子云的控制层公开。