圖：潘建偉院士（右二）有份主持中科院量子信息和量子科技創新研究院新聞發布會\大公報記者 倪巍晨攝

　　「量子計算」潛在應用價值無可估量，在這場如火如荼的科研競賽中，中國「智造」邁出重要一步。中國科學院3日在滬宣布，中國科學技術大學（下稱中科大）聯合浙江大學研究團隊，構建全球首台超越早期經典計算機的「光量子計算機」，「玻色取樣」速度較國際同行此前所有類似試驗加快至少2.4萬倍。團隊負責人潘建偉預計，中國有望年內製造出能與通用手提電腦計算能力相比擬的量子計算機，並計劃在2020年研製出超越目前最強大超級計算機的量子計算機，實現「量子稱霸」。\大公報記者倪巍晨上海報道

　　專家指，此前量子計算速度比經典計算機快仍停留在理論中。隨着國產光量子計算機誕生，量子計算機真正走向和經典計算機競爭的擂台。

　　當前量子計算技術發展較為重要的三支脈絡分別是光子、超冷原子和超導。潘建偉團隊從1999年突破4光子糾纏操縱起步，至去年末首次實現10光子糾纏操縱，在此基礎上，團隊利用高品質「量子點單光子源」，構建「光量子計算機」原型機，其計算速度超越71年前誕生的世界首台經典算法計算機埃尼阿克。同時，團隊打破美國前年所創9個超導「量子比特」（量子計算之基本資訊單位）操縱紀錄，刷新世上最大數目（10個）超導「量子比特」糾纏紀錄。

　　研究團隊負責人、中科院院士、中科大潘建偉教授表示，利用量子相干疊加原理，量子計算理論上具備超快的並行計算及模擬能力，其計算能力隨可操縱粒子數呈指數增長，可為經典計算機無法解決的大規模計算難題提供有效解決方案。雖然人類已掌握對單個量子的狀態進行人工制備、對多個量子間相互作用進行主動操控的能力，但作為「量子計算」的技術制高點，「多粒子糾纏」操縱領域始終是國際科學界追逐的焦點，而中國在該領域走在世界前列。

　　朝「量子稱霸」邁進

　　潘建偉解釋，團隊自主發展、綜合性能國際最優的「量子點單光子源」，通過電控可編程「光量子線路」，構建針對多光子「玻色取樣」任務的光量子計算原型機。實驗表明「量子計算機」的「玻色取樣」速度，較國際同行此前所有類似實驗加快至少2.4萬倍；與人類首台電子管計算機和首台晶體管計算機的運行速度相比也快10至100倍。

　　國際科學界認為，在50「量子比特」階段，一台「量子計算機」就可成為「量子霸權」，即可完成超遠傳統計算機範圍任務之量子計算機。中國「智造」全球首台超越早期經典計算機的「光量子計算機」，為中國早日實現「量子稱霸」的目標奠定基礎。 　　潘建偉透露，研究團隊擬年末實現約20個光「量子比特」操縱，同時製備出20個超導「量子比特」樣品，並計劃在2020年實現40至50個光「量子比特」的操控。

　　「我認為10年之內做到100個量子比特的操縱沒有問題，它的計算能力可以達到現在全世界計算能力總合的百萬倍。」潘建偉說。

　　比速度遠勝「太湖之光」

　　對於「量子計算機」運算速度到底有多快，潘建偉舉例說，若求解一個「億億億變量」的方程組，利用全球最快超級計算機「神威．太湖之光」系統需計算100年，「量子計算機」僅需0.01秒。得益於「量子計算」巨大潛在價值，全球正掀起新一輪科研競賽：IBM擬未來五年投資約30億美元研發「量子計算機」、「神經網絡」等；微軟和哈佛大學等正合作「量子設計與量子計算機研究中心」；谷歌、美國太空總署、加州大學聖芭芭拉分校正攜手建立「量子人工智能實驗室」。

　　潘建偉預計，中國有望在今年年底製造出能與通用手提電腦計算能力相比擬的量子計算機，並計劃在2020年製造出超越目前最強大的超級計算機的量子計算機，實現「量子稱霸」。