量子計(jì)算機(jī)：

(quantum computer)是一類遵循量子力學(xué)規(guī)律進(jìn)行高速數(shù)學(xué)和邏輯運(yùn)算、存儲(chǔ)及處理量子信息的物理裝置。當(dāng)某個(gè)裝置處理和計(jì)算的是量子信息，運(yùn)行的是量子算法時(shí)，它就是量子計(jì)算機(jī)。量子計(jì)算機(jī)的概念源于對(duì)可逆計(jì)算機(jī)的研究。研究可逆計(jì)算機(jī)的目的是為了解決計(jì)算機(jī)中的能耗問(wèn)題。

5月3日，中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)教授、中國(guó)科學(xué)院院士潘建偉在上海宣布，由該校主導(dǎo)研制的世界首臺(tái)超越早期經(jīng)典計(jì)算機(jī)的光量子計(jì)算機(jī)誕生。實(shí)驗(yàn)測(cè)試表明，該量子計(jì)算機(jī)的取樣速度比國(guó)際同行類似的實(shí)驗(yàn)加快至少24000倍，比人類歷史上首臺(tái)電子管計(jì)算機(jī)和首臺(tái)晶體管計(jì)算機(jī)運(yùn)行速度快10～100倍，創(chuàng)造世界紀(jì)錄。

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)，其計(jì)算能力隨可操縱的粒子數(shù)呈指數(shù)增長(zhǎng)，可為經(jīng)典計(jì)算機(jī)無(wú)法解決的大規(guī)模計(jì)算難題提供有效解決方案。就計(jì)算模式而言，如果經(jīng)典計(jì)算機(jī)是單一樂(lè)器，那量子計(jì)算機(jī)就好比是整個(gè)交響樂(lè)團(tuán);就計(jì)算速度來(lái)說(shuō)，如果經(jīng)典計(jì)算機(jī)是自行車的速度，那量子計(jì)算機(jī)的速度就好比是飛機(jī)。當(dāng)前，世界上運(yùn)算速度最快的超級(jí)計(jì)算機(jī)，是中國(guó)的“神威·太湖之光”，其峰值性能達(dá)到每秒12.5億億次，成為世界首臺(tái)運(yùn)行速度超10億億次的超級(jí)計(jì)算機(jī)。然而，與量子計(jì)算機(jī)相比，這一“讓世界驚艷”的速度并不算快。潘建偉舉例說(shuō)，一臺(tái)操縱50個(gè)微觀粒子的量子計(jì)算機(jī)，對(duì)特定問(wèn)題的處理能力可超過(guò)目前計(jì)算速度最快的“神威·太湖之光”。

這一“世界首臺(tái)”是貨真價(jià)實(shí)的“中國(guó)造”，是潘建偉院士率領(lǐng)團(tuán)隊(duì)成員陸朝陽(yáng)、朱曉波等與浙江大學(xué)王浩華教授研究組聯(lián)合攻關(guān)突破的成果，日前已首次成功演示了超越早期經(jīng)典計(jì)算機(jī)的量子計(jì)算能力。此前，量子計(jì)算機(jī)比經(jīng)典計(jì)算機(jī)速度更快只是停留在理論中，這臺(tái)光量子計(jì)算機(jī)的誕生將理論變成現(xiàn)實(shí)，并把量子計(jì)算機(jī)真正推向與經(jīng)典計(jì)算機(jī)競(jìng)爭(zhēng)的擂臺(tái)。

作為量子計(jì)算的技術(shù)制高點(diǎn)，多粒子糾纏的操縱一直是世界角逐的焦點(diǎn)。在光子體系，潘建偉團(tuán)隊(duì)在多光子糾纏領(lǐng)域始終保持國(guó)際領(lǐng)先水平，并于去年底把世界紀(jì)錄刷新至10光子糾纏。在此基礎(chǔ)上，該團(tuán)隊(duì)利用自主發(fā)展的綜合性能世界最優(yōu)的量子點(diǎn)單光子源，通過(guò)電控可編程的光量子線路，構(gòu)建了世界首臺(tái)超越早期經(jīng)典計(jì)算機(jī)的光量子計(jì)算機(jī)原型機(jī)。 潘建偉表示，這臺(tái)光量子計(jì)算機(jī)的誕生，標(biāo)志著我國(guó)在基于光子的量子計(jì)算機(jī)研究方面取得突破性進(jìn)展，為最終實(shí)現(xiàn)超越經(jīng)典計(jì)算能力的量子計(jì)算奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。 “今年底，我們非常有希望能實(shí)現(xiàn)18～20個(gè)比特的光量子糾纏。 ”潘建偉說(shuō)，這將進(jìn)一步確立我國(guó)在光量子計(jì)算方面的引領(lǐng)性地位。

關(guān)鍵詞： 世界紀(jì)錄 光量子計(jì)算機(jī)