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5月3日,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。據(jù)悉,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。

中國首個光量子計算機(jī)誕生 量子計算機(jī)原理是什么?有什么作用?

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(yùn)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。

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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)。

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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)。

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。”量子計算就是阿里巴巴解決20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。

延伸閱讀:中國人搞的量子通信是偽科學(xué)?

2016年8月16日凌晨,世界首顆量子科學(xué)實驗衛(wèi)星“墨子”號成功發(fā)射升空,中國將得以在世界上首次實現(xiàn)衛(wèi)星和地面之間的量子通信。但圍繞著量子通信的爭議并沒有中斷,網(wǎng)上隨即出現(xiàn)了一些質(zhì)疑量子通信的說法。中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)合肥微尺度物質(zhì)科學(xué)國家實驗室副研究員袁嵐峰17日接受《環(huán)球時報》采訪時表示,量子通信正是在質(zhì)疑中發(fā)展壯大的,但技術(shù)性質(zhì)疑不能阻止發(fā)展量子通信的戰(zhàn)略方向。

世界首臺光量子計算機(jī)中國誕生 量子計算機(jī)曾是偽科學(xué)嗎?

量子不可復(fù)制的特性,是量子通信安全性的根本來源。竊聽者如果想攔截量子信號,就要對其進(jìn)行測量,而這將破壞攜帶密鑰信息的量子態(tài),從而被發(fā)現(xiàn)。因此理論上,這種不可竊聽不可復(fù)制的信息傳輸方式,可以保證信息傳輸?shù)慕^對安全,這是唯一一種從物理上保證信息安全的方式,和過去以計算復(fù)雜性為基礎(chǔ)的傳統(tǒng)密碼通信相比要高明得多。

責(zé)任編輯:劉微

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