今天，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(jīng)典計算機(jī)的光量子計算機(jī)在中國誕生！這標(biāo)志著我國的量子計算機(jī)研究領(lǐng)域已邁入世界一流水平行列。該光量子計算機(jī)是由中科大、中國科學(xué)院-阿里巴巴量子計算實驗室、浙江大學(xué)、中科院物理所等協(xié)同完成參與研發(fā)的，是貨真價實的“中國造”。

　　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)。如果將傳統(tǒng)計算機(jī)比作自行車，量子計算機(jī)就好比飛機(jī)。使用億億次的“天河二號”超級計算機(jī)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(jī)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(jī)線路圖

　　據(jù)中科院院士潘建偉介紹，研究團(tuán)隊在2016年首次實現(xiàn)十光子糾纏操縱的基礎(chǔ)上，構(gòu)建出光量子計算原型機(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)，這臺光量子計算原型機(jī)比人類首臺電子管計算機(jī)（ENIAC）和首臺晶體管計算機(jī)（TRADIC）運行速度提高10至100倍。預(yù)計在2017年底，研究團(tuán)隊將實現(xiàn)約20個光量子比特的操縱。

　　超導(dǎo)量子計算機(jī)路線圖

　　此外，在超導(dǎo)體系，該研究團(tuán)隊打破了由美國保持的9個量子比特操縱記錄，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(xué)領(lǐng)域的前瞻性研究，探索超越經(jīng)典計算機(jī)的下一代超快計算技術(shù)。雙方很快就取得了優(yōu)異的成績，將量子計算從學(xué)術(shù)帶到了現(xiàn)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(shù)據(jù)傳輸服務(wù)。

　　阿里云實現(xiàn)首個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?！绷孔佑嬎憔褪前⒗锇桶徒鉀Q20年后計算資源稀缺的秘密武器。

　　預(yù)計到 2025 年，量子計算將達(dá)到當(dāng)今世界最快的超級計算機(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·費曼提出“量子計算機(jī)”的概念。

　　1994年，貝爾實驗室的專家彼得·秀爾證明量子計算機(jī)能夠完成對數(shù)運算，且速度遠(yuǎn)勝傳統(tǒng)計算機(jī)。

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

　　2005年，世界第一臺量子計算機(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：該中心的超級計算機(jī)JUGENE成功模擬了42位的量子計算機(jī)。

　　2010年，中國科大—清華大學(xué)聯(lián)合小組成功實現(xiàn)了當(dāng)時世界上最遠(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算誤差的同時，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-阿里巴巴量子計算實驗室”，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)實驗衛(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。