量子計算機時代已不再是科幻夢想，中國已手握核心技術

量子計算機已經可以超越早期經典計算機了！昨天，科學院量子信息和量子科技創新研究院在上海宣布了這台計算機的誕生。

這次，科學家實現了對10個光子的操縱。而今年年底，當科學家可以操縱20個粒子時，這個「初生嬰兒」的計算能力將堪比現在的手提電腦；而到2020年，可操縱粒子數達到50個時，它在特定問題的處理能力上，將可超過超級計算機。10年之後，當科學家能操縱100個粒子時，只要造出一台量子計算機，人類就可能擁有百萬倍於現在的計算能力！

在昨天的新聞發布會上，中科院院士潘建偉教授用非常確定的語氣說出這一串時間表，讓人感受到，人類進入量子計算時代的腳步已在加速。然而，要面對的更嚴肅的問題是：當我們終於握有核心技術，站在即將到來的新時代門檻上時，如何不再錯過這一劃時代的歷史機遇。

未來10年，量子計算髮展將如「雨後春筍」

量子糾纏是量子計算機的基礎，科學家可以操縱的糾纏粒子的數量，決定了量子計算的發展程度。

1999年實現3光子糾纏，2001年實現4光子糾纏，2004年實現5光子糾纏，2012年8光子糾纏——科學家操縱量子的能力，攀爬得十分艱難。可這一勢頭正在改變。2015年，谷歌剛宣布可以操縱9個量子的糾纏，2016年科學家就實現了10個光子的操控，並宣稱到年底將實現20個光子操控，3年後可達到50個。

潘建偉說，操控量子糾纏數量的能力曲線已開始進入爆發期，未來10年，量子計算機的發展將如雨後春筍一般。而科學家在這一領域佔據了一定的優勢。

走進固態量子光學實驗室，記者看到世界上可以產生最高品質光子的光子發生器。實驗室負責人、中科大教授陸朝陽介紹，這台團隊自主研發的機器可以產生大量一模一樣的高品質光子，」連上帝都無法區分出它們之間的不同「。這樣它們才能在量子處理器中形成干涉和糾纏，並且雜訊很小——只有在雜訊盡量小的」純凈世界「里，才能實現更多數量的粒子糾纏。

實驗室里的量子處理器，佔據了約3平方米的實驗台，看起來與小巧的台式機、手機完全無法比擬。但潘建偉說，儘管現在的量子計算機很稚嫩，但它會很快顯示出強大的本領——處理電子計算機無法解決的問題。

科學家設計了很多「遊戲」，用來測試量子計算機的性能，比如玻色取樣、分子光譜求解、線性網路等等。這次由中科大等聯合研究團隊宣布的光量子計算機，就在玻色取樣問題上，有著出色的表現。陸朝陽說，它已經是一個計算平台，可以輸入各種問題，然後讓光量子計算機來解決。

現在就已「逐鹿」量子時代，不可再失先機

目前，全球發展量子計算機的技術路線有七八種，IBM和谷歌致力於發展超導量子糾纏的技術、英特爾在做硅基的量子器件，而微軟則試圖發展拓撲技術路線……未來的量子時代，一定會是「群雄逐鹿」，而在這場競爭中能否佔據先機？

由於歷史原因，當「地球村」進入電子時代、信息時代時，我們都錯失了發展核心技術的機會。如今，科學家在量子時代的科學競爭中，已保持了多年的優勢。從2002年實現4光子糾纏起，潘建偉團隊就在世界上保持領先優勢。去年量子科學實驗衛星上天、量子通信京滬幹線開通，都在不斷推動量子信息技術的實用化。

「量子計算正面臨非常激烈的國際競爭，國家應該到了發力的時候。」潘建偉說，2013年就將量子信息技術納入國家重大科技專項，但決策慎重，往往啟動就會顯得遲緩，「這些年，我們依靠中科院先導專項、與阿里巴巴成立聯合實驗室等所獲得的經費支持，還維持著世界領先的地位。但當各國政府、企業一起發力，我們的優勢就很難保持。」

從事超導量子晶元研發的浙江大學教授王浩華說，現在國外已經在相關電子設備上，對實行禁運。他們實驗需要一台低溫放大器，一直買不到，只好靠自己研發，才完成了10光子糾纏的超導處理器。

潘建偉希望，在未來的量子計算髮展中，可以聯合全國的力量，協同創新，結合建設國家實驗室，「共同建造出的100光子量子計算機」。