世界首台光量子计算机诞生问世 实现20个量子比特的操纵

中科院量子信息和量子科技创新研究院3日在上海宣布，中国科大潘建伟院士及同事陆朝阳、朱晓波等，联合浙江大学王浩华研究组，在去年首次实现10光子纠缠操纵的基础上，构建了世界首台超越早期经典计算机的基于单光子的量子计算机。

“从原理上说，量子计算机具有超快的并行计算和模拟能力，其计算能力随可操纵的粒子数呈指数增长。一台操纵50个微观粒子的量子计算机，对特定问题的处理能力可超过超级计算机。”潘建伟说，如果用万亿次经典计算机分解一个300位的大数，需15万年，而用万亿次量子计算机，则只需1秒。可以说，量子计算机更擅长解决密码分析、气象预报、药物设计、金融分析、石油勘探等大规模计算的难题。

潘建伟团队在多光子纠缠领域始终保持着国际领先水平，去年底又把纪录刷新至10光子纠缠。在此基础上，团队利用自主研发的量子点单光子源，通过电控可编程的光量子线路，构建了针对多光子“玻色取样”任务的光量子计算原型机。该机的“玻色取样”速度不仅比之前国际同行类似的所有实验快至少24000倍，同时，通过和经典算法比较，也比人类历史上第一台电子管计算机(ENIAC)和第一台晶体管计算机(TRADIC)运行速度快10-100倍。

在潘建伟团队研制的量子计算机中，超导体系也有重大突破。他们研发了10比特超导量子线路样品，成功实现了目前世界上最大数目的超导量子比特的多体纯纠缠，打破了此前美国人保持的9个超导量子比特的高精度操纵的记录。

据了解，潘建伟团队大约能在今年底实现20个量子比特的操纵，届时，量子计算机能力将进一步提高。(李大庆)

关键词： 光量子计算机诞生