今天，科技界迎來了一個(gè)振奮人心的消息：世界上第一臺超越早期經(jīng)典計(jì)算機(jī)的光量子計(jì)算機(jī)在中國誕生！這標(biāo)志著我國的量子計(jì)算機(jī)研究領(lǐng)域已邁入世界一流水平行列。該光量子計(jì)算機(jī)是由中科大、中國科學(xué)院-阿里巴巴量子計(jì)算實(shí)驗(yàn)室、浙江大學(xué)、中科院物理所等協(xié)同完成參與研發(fā)的，是貨真價(jià)實(shí)的“中國造”。

　　量子計(jì)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(jì)算和模擬能力的計(jì)算機(jī)。如果將傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)比作自行車，量子計(jì)算機(jī)就好比飛機(jī)。使用億億次的“天河二號”超級計(jì)算機(jī)求解一個(gè)億億億變量的方程組，所需時(shí)間為100年。而使用一臺萬億次的量子計(jì)算機(jī)求解同一個(gè)方程組，僅需0.01秒。

　　中科院研制的光量子計(jì)算機(jī)線路圖

　　據(jù)中科院院士潘建偉介紹，研究團(tuán)隊(duì)在2016年首次實(shí)現(xiàn)十光子糾纏操縱的基礎(chǔ)上，構(gòu)建出光量子計(jì)算原型機(jī)，該原型機(jī)的“玻色取樣”速度比業(yè)界快了2.4萬倍。通過和經(jīng)典算法比較發(fā)現(xiàn)，這臺光量子計(jì)算原型機(jī)比人類首臺電子管計(jì)算機(jī)（ENIAC）和首臺晶體管計(jì)算機(jī)（TRADIC）運(yùn)行速度提高10至100倍。預(yù)計(jì)在2017年底，研究團(tuán)隊(duì)將實(shí)現(xiàn)約20個(gè)光量子比特的操縱。

　　超導(dǎo)量子計(jì)算機(jī)路線圖

　　此外，在超導(dǎo)體系，該研究團(tuán)隊(duì)打破了由美國保持的9個(gè)量子比特操縱記錄，自主研發(fā)了10比特超導(dǎo)量子線路樣品，成功實(shí)現(xiàn)了目前世界上最大數(shù)目的超導(dǎo)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(tài)。

　　中國科學(xué)院阿里巴巴量子計(jì)算實(shí)驗(yàn)室

　　兩年前，阿里巴巴和中科院合作成立了亞洲首個(gè)量子計(jì)算實(shí)驗(yàn)室，開展在量子信息科學(xué)領(lǐng)域的前瞻性研究，探索超越經(jīng)典計(jì)算機(jī)的下一代超快計(jì)算技術(shù)。雙方很快就取得了優(yōu)異的成績，將量子計(jì)算從學(xué)術(shù)帶到了現(xiàn)實(shí)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(gè)云上量子加密通訊案例，通過建立多個(gè)量子安全傳輸域，為客戶提供無條件安全數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)。

　　阿里云實(shí)現(xiàn)首個(gè)云上量子加密通訊服務(wù)

　　在不久前的一場技術(shù)大會上，馬云宣布啟動阿里巴巴的“NASA計(jì)劃”，并說“現(xiàn)在所研究的目標(biāo)是為了解決10年、20年后的困難?！绷孔佑?jì)算就是阿里巴巴解決20年后計(jì)算資源稀缺的秘密武器。

　　預(yù)計(jì)到 2025 年，量子計(jì)算將達(dá)到當(dāng)今世界最快的超級計(jì)算機(jī)的水平，將應(yīng)用于一些目前無法解決的重大科技難題。

　　附： 量子應(yīng)用大事記

　　1982年，諾貝爾獎獲得者理查德·費(fèi)曼提出“量子計(jì)算機(jī)”的概念。

　　1994年，貝爾實(shí)驗(yàn)室的專家彼得·秀爾證明量子計(jì)算機(jī)能夠完成對數(shù)運(yùn)算，且速度遠(yuǎn)勝傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)。

　　1997年，科學(xué)家首次用一對糾纏光子實(shí)現(xiàn)了量子信息傳輸。

　　2005年，世界第一臺量子計(jì)算機(jī)原型機(jī)在美國誕生，基本符合了量子力學(xué)的全部本質(zhì)特性。

　　2007年2月，加拿大D-Wave系統(tǒng)公司宣布研制成功16位量子比特的超導(dǎo)量子計(jì)算機(jī)。

　　2007年，維也納大學(xué)的安東·齊林格和他的同事們用一對糾纏光子在加那利群島的兩個(gè)島之間傳輸了一份量子信息，傳送距離超過了143千米。

　　2010年1月，美國哈佛大學(xué)和澳洲昆士蘭大學(xué)的科學(xué)家利用量子計(jì)算機(jī)準(zhǔn)確算出了氫分子所含的能量。

　　2010年3月，德國于利希研究中心發(fā)表公報(bào)：該中心的超級計(jì)算機(jī)JUGENE成功模擬了42位的量子計(jì)算機(jī)。

　　2010年，中國科大—清華大學(xué)聯(lián)合小組成功實(shí)現(xiàn)了當(dāng)時(shí)世界上最遠(yuǎn)距離的量子態(tài)隱形傳輸，傳輸距離達(dá)16公里。

　　2012年3月，IBM做到了在減少基本運(yùn)算誤差的同時(shí)，保持量子比特的量子機(jī)械特性完整性。

　　2015年7月，中國科學(xué)院與阿里巴巴集團(tuán)旗下阿里云共同成立“中國科學(xué)院-阿里巴巴量子計(jì)算實(shí)驗(yàn)室”，開展在量子信息科學(xué)領(lǐng)域的前瞻性研究。

　　2016年8月，我國自主研制的世界首顆量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星“墨子號”成功升空。

　　2017年3月，馬云宣布啟動阿里巴巴的“NASA計(jì)劃”，并說“現(xiàn)在所研究的目標(biāo)是為了解決10年、20年后的困難。