中國首個光量子計算機誕生 量子計算機原理是什么？有什么作用？

5月3日，科技界迎來了一個振奮人心的消息：世界上第一臺超越早期經典計算機的光量子計算機在中國誕生！這標志著我國的量子計算機研究領域已邁入世界一流水平行列。據悉，該光量子計算機是由中科大、中國科學院-阿里巴巴量子計算實驗室、浙江大學、中科院物理所等協同完成參與研發的，是貨真價實的“中國造”。

量子計算機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。如果將傳統計算機比作自行車，量子計算機就好比飛機。使用億億次的“天河二號”超級計算機求解一個億億億變量的方程組，所需時間為100年。而使用一臺萬億次的量子計算機求解同一個方程組，僅需0.01秒。

中科院研制的光量子計算機線路圖

據中科院院士潘建偉介紹，研究團隊在2016年首次實現十光子糾纏操縱的基礎上，構建出光量子計算原型機，該原型機的“玻色取樣”速度比業界快了2.4萬倍。通過和經典算法比較發現，這臺光量子計算原型機比人類首臺電子管計算機(ENIAC)和首臺晶體管計算機(TRADIC)運行速度提高10至100倍。預計在2017年底，研究團隊將實現約20個光量子比特的操縱。

超導量子計算機路線圖

此外，在超導體系，該研究團隊打破了由美國保持的9個量子比特操縱記錄，自主研發了10比特超導量子線路樣品，成功實現了目前世界上最大數目的超導量子比特的多體純糾纏，并通過層析測量方法完整地刻畫了10比特量子態。

中國科學院阿里巴巴量子計算實驗室

兩年前，阿里巴巴和中科院合作成立了亞洲首個量子計算實驗室，開展在量子信息科學領域的前瞻性研究，探索超越經典計算機的下一代超快計算技術。雙方很快就取得了優異的成績，將量子計算從學術帶到了現實世界。在今年3月的深圳云棲大會上，阿里云公布了全球首個云上量子加密通訊案例，通過建立多個量子安全傳輸域，為客戶提供無條件安全數據傳輸服務。

在不久前的一場技術大會上，馬云宣布啟動阿里巴巴的“NASA計劃”，并說“現在所研究的目標是為了解決10年、20年后的困難。”量子計算就是阿里巴巴解決20年后計算資源稀缺的秘密武器。

預計到 2025 年，量子計算將達到當今世界最快的超級計算機的水平，將應用于一些目前無法解決的重大科技難題。