重磅！中國量子計算機(jī)誕生，創(chuàng)世界紀(jì)錄

時間：2017-05-03

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5月3日，科技界迎來了一則重磅消息：世界上第一臺超越早期經(jīng)典計算機(jī)的光量子計算機(jī)誕生。中國科學(xué)院5月3日在上海舉行新聞發(fā)布會，對外發(fā)布了這一消息，這個“世界首臺”是貨真價實的“中國造”，屬中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)潘建偉教授及其同事陸朝陽、朱曉波等，聯(lián)合浙江大學(xué)王浩華教授研究組攻關(guān)突破的成果。

量子計算機(jī)是指利用量子相干疊加原理，理論上具有超快的并行計算和模擬能力的計算機(jī)。曾有人打過一個比方：如果現(xiàn)在傳統(tǒng)計算機(jī)的速度是自行車，量子計算機(jī)的速度就好比飛機(jī)。例如，一臺操縱50個微觀粒子的量子計算機(jī)，對特定問題的處理能力可超過目前最快的“神威·太湖之光”超級計算機(jī)。

多粒子糾纏的操縱作為量子計算的技術(shù)制高點(diǎn)，一直是國際角逐的焦點(diǎn)。在光子體系，潘建偉團(tuán)隊在國際上率先實現(xiàn)了五光子、六光子、八光子和十光子糾纏，一直保持著國際領(lǐng)先水平。在超導(dǎo)體系，2015年，谷歌、美國航天航空局和加州大學(xué)圣芭芭拉分校宣布實現(xiàn)了9個超導(dǎo)量子比特的高精度操縱。這個記錄在2017年被中國科學(xué)家團(tuán)隊打破。

記者從中國科學(xué)院發(fā)布會上獲悉，潘建偉、朱曉波、王浩華等自主研發(fā)了10比特超導(dǎo)量子線路樣品，通過發(fā)展全局糾纏操作，成功實現(xiàn)了目前世界上最大數(shù)目的超導(dǎo)量子比特的糾纏和完整的測量。進(jìn)一步，研究團(tuán)隊利用超導(dǎo)量子線路演示了求解線性方程組的量子算法，證明了通過量子計算的并行性加速求解線性方程組的可行性。相關(guān)成果即將發(fā)表于國際權(quán)威期刊《物理評論快報》。

在光量子計算方面，潘建偉、陸朝陽等利用自主發(fā)展的綜合性能國際最優(yōu)的量子點(diǎn)單光子源，并通過電控可編程的光量子線路，構(gòu)建了針對多光子“玻色取樣”任務(wù)的光量子計算原型機(jī)。實驗測試表明，該原型機(jī)的取樣速度不僅比國際同行類似的實驗加快至少24000倍，同時，通過和經(jīng)典算法比較，也比人類歷史上第一臺電子管計算機(jī)(ENIAC)和第一臺晶體管計算機(jī)(TRADIC)運(yùn)行速度快10-100倍。

潘建偉說，這是歷史上第一臺超越早期經(jīng)典計算機(jī)的基于單光子的量子模擬機(jī)，為最終實現(xiàn)超越經(jīng)典計算能力的量子計算奠定了基礎(chǔ)。5月2日，該研究成果以長文的形式在線發(fā)表于《自然光子學(xué)》。