中國研發最強光量子計算機，速度是國外24000倍

3月初IBM宣布推出全球首個商業化的量子計算機IBM Q，儘管計算能力只是5量子比特，但此事意義重大，被視為量子計算機發展過程中的里程碑事件，意味著量子計算機終於走出了實驗室。當時國內還有消息稱也在研發自己的量子計算機，今天就有中國科技大學的教授潘建偉及其團隊宣布了中國的光量子計算機，玻色取樣」速度比國際同行類似的之前所有實驗加快至少24000倍。

中國科大的潘建偉教授是國內量子計算領域的標杆，全球首個量子衛星就是他們團隊的功勞

說到量子計算機，這麼科幻的名字聽上去就非常高大上，各路物理、化學、數字渣紛紛表示我們看得懂量子力學教科書的每個字，就是不懂量子力學科學家們在說啥。之前我們也在IBM量子計算機的報道中提過量子計算的一些基本概念——量子計算機計算使用的是量子比特（qubit），目前的電子計算機只能是0或者1中的一個狀態，量子計算機因為海森堡測不準原理而具備同時存在0和1狀態，存儲能力、計算能力相比電子計算機呈指數級增長。

量子比特就是衡量量子計算機能力的關鍵，IBM目前能商業化的量子計算機是5量子比特，升級後可達20量子比特，計算機能力是2的20次方，未來幾年IBM還將進一步商業化50量子比特的量子計算機——這個性能就了不得了，50次方大約是10的15次方級別，千萬億級別的性能了。

再說回現在的光量子計算機——實現量子計算也有不同的技術路線，來自人民網的消息稱國際學術界在基於光子、超冷原子和超導線路體系的量子計算技術發展上總體進展較快。在每個路線中，量子計算的核心資源都是「多粒子糾纏的操縱」，它的多少就是用上面的量子比特來衡量的。

現在中國科學技術大學潘建偉教授及其同事陸朝陽、朱曉波等，聯合浙江大學王浩華教授研究組構建的量子計算機就是光量子路線的，他們的團隊去年底創造了10光子量子糾纏的的全球記錄。

今天下午的發布會，潘教授及其團隊宣布成功構建了世界首台超越早期經典計算機的光量子計算機。團隊利用自主發展的綜合性能國際最優的量子點單光子源，通過電控可編程的光量子線路，構建了針對多光子「玻色取樣」任務的光量子計算原型機。

實驗測試表明，該原型機的「玻色取樣」速度不僅比國際同行類似的之前所有實驗加快至少24000倍，同時，通過和經典演算法比較，也比人類歷史上第一台電子管計算機（ENIAC）和第一台晶體管計算機（TRADIC）運行速度快10-100倍。5月2日，該研究成果以長文的形式在線發表於《自然光子學》。

「當量子比特的操縱數量達到5個比特就能超越早期經典計算機，25個左右的時候，就能和現在的普通計算機計算能力相當。」潘建偉透露，目前研究團隊正在致力於20個超導量子比特量子計算機的設計、製備和測試，並計劃於今年年底前發布量子云計算平台，供科學家「體驗」量子計算。

前面提到的是光量子路線的量子計算機，人民網記者還了解到他們的團隊在超導體系的研究中也幾乎同時取得了突破性進展。研究團隊打破了之前由谷歌、NASA和UCSB公開報道的九個超導量子比特的操縱，實現了目前世界上最大數目（十個）超導量子比特的糾纏，並在超導量子處理器上實現了快速求解線性方程組的量子演算法。成果即將發表於《物理評論快報》。

PS：量子計算機不同於目前的電子計算機，它的計算能力超級強大，但不會完全取代電子計算機，二者的機制並不一樣。現在谷歌、IBM、微軟等公司都大力投資研發量子計算機，中國的科研人員也意識到了量子計算機的前景，也有不少高校、公司投身這個領域。

現在潘建偉教授及其團隊在光量子計算機上取得了重大進展，無疑是中國在量子計算機領域的一個突破，中國這次進步在國際領域到底是什麼水平對普通人來說還是難以理解，只看量子比特位的話，現在的水平確實超越不了IBM、谷歌頂尖水平，但是年底要能實現20量子比特，這就很強大了，IBM商業化的IBM Q量子計算機目前也才5量子比特，未來才能提升到20量子比特。

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