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     世界首臺超越早期經(jīng)典計算機的光量子計算機3日在上海亮相，10個(gè)超導量子比特糾纏首次成功實(shí)現，中國科學(xué)家再次站在了創(chuàng )新的前沿。中國科技大學(xué)潘建偉院士及同事陸朝陽(yáng)、朱曉波等，聯(lián)合浙江大學(xué)王浩華研究組，在去年首次實(shí)現10光子糾纏操縱的基礎上，構建了這臺基于單光子的量子計算機。

    “從原理上說(shuō)，量子計算機具有超快的并行計算和模擬能力，其計算能力隨可操縱的粒子數呈指數增長(cháng)，可為經(jīng)典計算機無(wú)法解決的大規模計算難題提供有效的解決方案。一臺操縱50個(gè)微觀(guān)粒子的量子計算機，對特定問(wèn)題的處理能力可超過(guò)超級計算機�！迸私▊フf(shuō)，如果用萬(wàn)億次經(jīng)典計算機分解一個(gè)300位的大數，需15萬(wàn)年，而用萬(wàn)億次量子計算機，則只需1秒�？梢哉f(shuō)，量子計算機更擅長(cháng)解決密碼分析、氣象預報、藥物設計、金融分析、石油勘探等大規模計算的難題。由于量子計算存在著(zhù)巨大的潛在價(jià)值，歐美國家都在積極整合研究力量和資源，開(kāi)展協(xié)同攻關(guān)。同時(shí)，一些大型高科技公司，如谷歌、微軟、IBM等也強勢介入量子計算研究。

    多粒子糾纏的操縱作為量子計算的技術(shù)制高點(diǎn)，一直是國際角逐的焦點(diǎn)。在光子體系，潘建偉團隊在多光子糾纏領(lǐng)域始終保持著(zhù)國際領(lǐng)先水平，分別在國際上率先實(shí)現了5光子、6光子、8光子糾纏，去年底又把紀錄刷新至10光子糾纏。在此基礎上，團隊利用自主研發(fā)的綜合性能?chē)�際最優(yōu)的量子點(diǎn)單光子源，通過(guò)電控可編程的光量子線(xiàn)路，構建了針對多光子“玻色取樣”（一種用來(lái)采集玻色子散射樣本的量子算法）任務(wù)的光量子計算原型機。實(shí)驗測試表明，此原型機的“玻色取樣”速度不僅比之前國際同行類(lèi)似的所有實(shí)驗快至少24000倍，同時(shí)，通過(guò)和經(jīng)典算法比較，也比人類(lèi)歷史上第一臺電子管計算機（ENIAC）和第一臺晶體管計算機（TRADIC）運行速度快10—100倍。

    5月2日，中國科學(xué)家的這項研究成果以長(cháng)文形式在線(xiàn)發(fā)表于《自然·光子學(xué)》。這是歷史上第一臺超越早期經(jīng)典計算機的基于單光子的量子模擬機，為最終實(shí)現超越經(jīng)典計算能力的量子計算的目標奠定了堅實(shí)的基礎。

    在潘建偉團隊研制的量子計算機中，超導體系也有重大突破。2015年，谷歌、美國航空航天局和加州大學(xué)圣芭芭拉分校宣布實(shí)現了9個(gè)超導量子比特的高精度操縱。但這個(gè)紀錄在今年被中國科學(xué)家團隊打破。朱曉波、王浩華和陸朝陽(yáng)、潘建偉等合作，自主研發(fā)了10比特超導量子線(xiàn)路樣品，通過(guò)高精度脈沖控制和全局糾纏操作，成功實(shí)現了目前世界上最大數目的超導量子比特的多體純糾纏。

    據了解，潘建偉團隊正致力于20個(gè)超導量子比特樣品的設計、制備和測試，并計劃于今年年底前發(fā)布量子云計算平臺。