一、量子计算机正在开启中国速度
日前，中国科技大学潘建伟教授等组成的研究团队在基于光子和超导体系的量子计算机研究方面取得了系列突破性进展。在光学体系，研究团队在去年首次实现10光子纠缠操纵的基础上，利用高品质量子点单光子源构建了世界首台超越早期经典计算机的光子计算机。在超导体系，研究团队打破了由谷歌、美国国家航空航天局（NASA）和加州大学圣塔芭芭拉分校（UCSB）公开报道的9个超导量子比特的操纵，实现了目前世界上最大的数目（10个）超导量子比特的纠缠，并在超导量子处理器上实现了快速求解线性方程组的电子算法。该系列成果已发表在国际权威学术期刊《自然光子学》上。
由于量子比特是0和1的叠加态，在原理上具有超快的并行计算和模拟能力，计算能力随可操纵的粒子数呈指数增长。这一特点使得量子计算可为经典计算机无法解决的大规模计算难题提供有效解决方案。传统电子计算机要算15万年的难题，量子计算机只需要1秒钟即可解决。
多粒子纠缠的操纵作为量子计算的核心资源，一直是国际角逐的焦点。在光子体系，潘建伟团队在多光子纠缠领域始终保持着国际领先水平，并于2016年底把记录刷新到10个光子纠缠。在此基础上，团队此次利用自主发展的综合性能国际最优的量子点单光子源，通过电控可编程的光电子线路，构建了针对多光子“玻色取样”任务的光量子计算原型机。试验测试表明，该原型机的“玻色取样”速度不仅比国际同行类似的之前所有实验加快至少2.4万倍，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（TRAD-IC）运算速度快10 – 100倍。这是历史上第一台超越早期经典计算机的基于单光子的量子模拟机，为最终实现超越经典超级计算机能力的量子计算机这一国际学术界称之为“量子称霸”目标奠定了坚实基础。
量子计算领域有几个大家共同努力的指标性节点：第一，展示超越首台电子计算机的计算能力；第二，展示超越商用CPU的计算能力；第三，展示超越超级计算机的计算能力。目前，我们实现的只是其中第一步，也是一小步，但是重要的一步。朝着这个目标，我们的研究团队将计划在2017年底实现大约20个光量子比特的操纵，将接近目前最好的商用CPU。
量子技术领域目前有几个方面离实用非常近：量子通信主要是用在保密方面，它可以大大提高信息安全水平。与此同时，量子计算可能很快在某些特定计算方面超越目前传统的超级计算。这些技术在医学检测、药物设计、基因分析、各种导航等方面也将起到巨大的作用，会给我们的生活带来极大的改变。
量子计算领域有几个大家共同努力的指标性节点：第一，展示超越首台电子计算机的计算能力；第二，展示超越商用CPU的计算能力；第三，展示超越超级计算机的计算能力。目前，我们实现的只是其中第一步，也是一小步，但是重要的一步。朝着这个目标，我们的研究团队将计划在2017年底实现大约20个光量子比特的操纵，将接近目前最好的商用CPU。
量子技术领域目前有几个方面离实用非常近：量子通信主要是用在保密方面，它可以大大提高信息安全水平。与此同时，量子计算可能很快在某些特定计算方面超越目前传统的超级计算。这些技术在医学检测、药物设计、基因分析、各种导航等方面也将起到巨大的作用，会给我们的生活带来极大的改变。
