時間:2017-05-27 來源:互聯網 瀏覽量:
在5月一開始,科技界也傳來一則重磅消息:世界上第一台超越早期經典計算機的光量子計算機誕生——貨真價實的“中國造”!不僅如此,這個牛到沒朋友的黑科技,運算速度比第二名還要快出2.4萬倍,將例如穀歌、微軟、IBM等大型高科技企業遠遠地甩在了身後!美國量子專家認為:中國這一創世紀的成就,其意義不亞於研發出了一款新型核武器。何為量子計算?小編給大家打個比方:如果把傳統計算機的運算速度比做成騎自行車,那麼,量子計算機的運算速度就好比開飛機。打個噴嚏的時間,你就看不到它的影子了。
光量子計算機誕生
多粒子糾纏的操縱作為量子計算的技術製高點,一直是國際角逐的焦點。在光子體係,潘建偉團隊在國際上率先實現了五光子、六光子、八光子和十光子糾纏,一直保持著國際領先水平。在超導體係,2015年,穀歌、美國航天航空局和加州大學聖芭芭拉分校宣布實現了9個超導量子比特的高精度操縱。這個記錄在2017年被中國科學家團隊打破。
根據今天發布會上的消息,潘建偉、朱曉波、王浩華等自主研發了10比特超導量子線路樣品,通過發展全局糾纏操作,成功實現了目前世界上最大數目的超導量子比特的糾纏和完整的測量。進一步,研究團隊利用超導量子線路演示了求解線性方程組的量子算法,證明了通過量子計算的並行性加速求解線性方程組的可行性。相關成果即將發表於國際權威期刊《物理評論快報》。
一名科研人員在中科院量子信息和量子科技創新研究院上海實驗室內調整操作台上的激光幹擾器
在光量子計算方麵,潘建偉、陸朝陽等利用自主發展的綜合性能國際最優的量子點單光子源,並通過電控可編程的光量子線路,構建了針對多光子“玻色取樣”任務的光量子計算原型機。實驗測試表明,該原型機的取樣速度不僅比國際同行類似的實驗加快至少24000倍,同時,通過和經典算法比較,也比人類曆史上第一台電子管計算機(ENIAC)和第一台晶體管計算機(TRADIC)運行速度快10-100倍。
量子計算機是指利用量子相幹疊加原理,理論上具有超快的並行計算和模擬能力的計算機。隨著可操縱的粒子數的增加,量子計算機的計算能力呈指數增長,可以為經典計算機無法解決的大規模計算難題提供有效解決方案,具有巨大的發展潛力。一台操縱 50個微觀粒子的量子計算機,對一些特定問題的處理能力甚至比超級計算機更強。如果現在經典計算機的速度是自行車,那量子計算機的速度就好比飛機。並行計算讓量子計算機一秒鍾就可完成超級計算機幾年的計算任務,幾天內就能解決傳統計算機花費數百萬年時間才能處理的問題。正是因為其廣闊的發展前景,許多歐美發達國家以及大型高科技公司紛紛布局相關研究。
量子計算利用量子相幹疊加原理
目前,發展這一技術的關鍵在於如何通過發展高精度、高效率的量子態製備與相互作用控製技術,實現規模化量子比特的相幹操縱。國際上學術界對於量子計算技術的研究主要基於光子、超冷原子和超導線路三個體係上。我國科學家日前在光子和超導線路上取得的重大突破,對於量子計算機的研究與應用具有標誌性意義。