首台光量子计算机诞生 这次中国领跑世界

今天上午，中国科学院召开量子计算机领域重大成果发布会，宣布中国科学家建造的世界首台超越早期经典计算机的光学量子计算机在中国诞生。

量子计算机是指利用量子相干叠加原理，理论上具有超快速并行计算和模拟能力的计算机。随着可控粒子数量的增加，量子计算机的计算能力呈指数级增长，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，具有巨大的发展潜力。操纵50个微观粒子的量子计算机比超级计算机更有能力处理特定的问题。如果现在经典计算机的速度是自行车，那么量子计算机的速度就跟飞机一样。中国科学技术大学的潘建伟、陆朝扬和朱晓波，以及浙江大学的王浩华教授，最近在基于光子和超导系统的量子计算机研究方面取得了两项重大突破。今天，他们在上海宣布，世界上第一台超越早期经典计算机的量子计算机问世了。在光学系统上，研究团队实现了2016年最高的国际十光子纠缠操纵。今年，在此基础上，利用我国自主研发的高质量量子点单光子源，建成了世界上第一台在性能上可以超越早期经典计算机的单光子量子计算机。最新的实验测试表明，样机的玻色采样速度比国际同行之前的所有类似实验至少快24000倍，比人类历史上第一台电子管计算机和第一台晶体管计算机快10-100倍。

过去量子计算速度比经典计算机快，但只停留在理论上。原型为将这一理论变为现实迈出了坚实的第一步，推动了量子计算机与经典计算机的竞争。这是历史上第一个超越早期经典计算机的量子模拟器，为量子计算超越经典计算能力的最终实现奠定了坚实的基础，被国际学术界称为“量子霸权”。

在超导系统中，研究团队自主研发了10位超导量子电路样品，通过高精度脉冲控制和全局纠缠运算，成功实现了世界上数量最多的超导量子比特的多体纯纠缠，并通过色谱测量完整表征了10位量子态。这一成果打破了美国此前保持的9个量子位操纵的记录，形成了完整的超导计算机系统，使中国在超导系统量子计算机研究领域进入世界级水平。根据计划，中国科学技术大学潘建伟教授的研究团队将计划在今年年底前实现约20个光学量子位的操控和20个超导量子位的设计、制备和测试，量子计算机的速度将呈指数级增长。