21世紀第一項超級發明在中國誕生：開啟第四次工業革命

5月3日，中國科學院在上海發布了一個重磅消息：世界上第一台超越早期經典計算機的光量子計算機原型機誕生！

這個消息真的太突然了。因為就在4月10日，中科院院長白春禮院士接受採訪時還表示，中科院正在研製中國首台量子計算機，預計在最近幾年內有望研製成功。然而僅僅不到一個月的世界，中國就宣布造出了光量子計算機的原型機！

這次一共發布了兩個量子計算機的原型，一種基於超導，一種基於光學。其中，針對多光子「玻色取樣」任務的光量子計算原型機，是歷史上第一台超越早期經典計算機量子模擬機，比國際同行類似的實驗加快至少24000倍。更令人振奮的是，這個「世界首台」是貨真價實的「中國造」。

量子計算機是一種遵循量子力學規律，進行高速運算、存儲及處理量子信息的物理裝置，其運行的是量子演算法，處理速度驚人，比傳統計算機快數十億倍。例如，使用億億次的「天河二號」超級計算機（運算能力是美國最強的超級計算機「泰坦」的兩倍）求解一個億億億變數的方程組，所需時間為100年；而使用一台萬億次的量子計算機求解同一個方程組，僅需0.01秒。因此，量子計算在核爆模擬、密碼破譯、材料和微納製造等領域具有突出優勢，是新概念高性能計算領域公認的發展趨勢，甚至被認為是第四次工業革命的標誌之一。

中國在量子計算機方面領先世界，某種程度上要歸功於國外「點歪了科技樹」。2015年年底，谷歌聲稱成功研製出量子晶元，而且採用該晶元的量子計算機D-Wave解決問題時能夠比其他任何計算機都快出一億倍。谷歌的量子晶元採用低溫超導技術，超導系統具有可集成性，能夠集成更多的量子比特，但操作精度遠遠達不到量子計算的要求。因此，谷歌的D-Wave並非真正的量子計算機，而是量子退火機，只是針對特定環節，做特殊演算法的計算機，但並不具有普適性。相比之下，中科大量子實驗室的量子晶元是基於量子點系統，雖然集成的量子比特會少一些，但擁有更好的量子邏輯門精度，就構建標準量子計算機而言，中科大量子實驗室顯然選擇了正確的道路。 (利刃/雪竹)

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