世界首台！我国量子计算机超越早期经典计算机

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最近，中国科技大学的潘剑伟教授和他的同事陆朝扬、朱晓波，以及浙江大学的王浩华教授，成功地建造了世界上第一台超越早期经典计算机的光量子计算机。中国科学院量子信息与量子科技创新研究所今天在上海召开新闻发布会，介绍研究进展。

"量子计算机在解决某些特定问题上有很大的优势."中国科学院院士、中国科技大学教授潘建伟介绍，量子计算采用量子相干叠加原理，原理上具有超快速并行计算和模拟能力。计算能力随着可操纵粒子的数量呈指数增长，这可以为经典计算机无法解决的大规模计算问题提供有效的解决方案。

"例如，操纵50个微观粒子的量子计算机比超级计算机更能处理具体问题."潘建伟介绍说，发展量子计算技术的主要挑战是通过发展高精度、高效率的量子态制备和相互作用控制技术来实现大规模量子比特的相干操纵。

由于量子计算的巨大潜在价值，欧美国家正在积极整合各个领域的研究力量和资源，开展协作研究。与此同时，谷歌、微软和ibm等大型高科技公司也积极参与量子计算研究。潘建伟介绍说，目前，国际学术界在基于光子、超冷原子和超导电路系统的量子计算技术的发展方面取得了快速进展。

作为量子计算的核心资源，“操纵多粒子纠缠”一直是国际竞争的焦点。在光子系统方面，潘建伟的团队在多光子纠缠领域处于国际领先水平，并在2016年底创下了10光子纠缠的新纪录。

在此基础上，该团队利用自主研发的世界上综合性能最好的量子点单光子源，通过电控可编程光量子电路，构建了多光子玻色采样任务的光量子计算原型。实验测试表明，样机的“Bose采样”速度比以前所有类似国际同行的实验至少快24000倍，比人类历史上第一台电子管计算机(eniac)和第一台晶体管计算机(tradic)快10-100倍。5月2日，研究结果以一篇长文章的形式发表在《自然光子学》的网上。

“这是历史上第一个超越早期经典计算机的基于单光子的量子模拟器，为最终实现超越经典计算能力的量子计算奠定了坚实的基础，被国际学术界称为‘量子霸权’。”潘剑伟说道。

量子计算机的研发有不同的技术路线。记者在新闻发布会上还了解到，该团队不仅在光量子系统的研究方面处于领先地位，而且几乎同时在超导系统的研究方面也取得了突破性进展。该研究团队打破了谷歌(Google)、美国国家航空航天局(nasa)和加州大学旧金山分校(ucsb)此前报道的对9个超导量子位的操控，实现了世界上最大数量(10个)超导量子位的纠缠，并在超导量子处理器上实现了一种快速求解线性方程的量子算法。结果将很快发表在《物理评论快报》上。

“当操纵的量子位数量达到5位时，它可以超过早期的经典计算机。当它达到25左右时，它的计算能力可以与目前的普通计算机相媲美。”潘建伟透露，该研究团队目前正在设计、准备和测试20台超导量子比特量子计算机，并计划在今年年底前发布一个量子云计算平台，让科学家们“体验”量子计算。

潘剑伟预测，到今年年底，将实现20比特的量子纠缠，到2020年，将实现约50比特的纠缠，一台具有“量子霸权”的超导计算机将诞生。"这是一个相对可靠的计划。"潘剑伟说道。

来源：搜狐微门户