中國量子計算機誕生，超越早期經典計算機能力

十超導量子比特的糾纏態

5 月 3 日，中國科學技術大學潘建偉教授及其同事陸朝陽、朱曉波等人的研究團隊正式發布了有關量子計算機的研究成果，宣布成功構建世界首台 10 比特光量子計算機，並演示了超越早期經典計算機的量子計算能力。據悉，該光量子計算機是由中科大、中國科學院、阿里巴巴量子計算實驗室、浙江大學、中科院物理所等協同完成參與研發的，是貨真價實的中國造。

潘建偉教授在現場宣布，在光學體系，研究團隊在去年首次實現十光子糾纏操縱的基礎上，利用高品質量子點單光子源構建了世界首台超越早期經典計算機的單光子量子計算機；在超導體系，研究團隊打破了之前由谷歌、NASA 和 UCSB 公開報道的九個超導量子比特的操縱，實現了目前世界上最大數目 (十個) 超導量子比特的糾纏，並在超導量子處理器上實現了快速求解線性方程組的量子演算法。

量子計算利用量子相干疊加原理，在原理上具有超快的並行計算和模擬能力，計算能力隨可操縱的粒子數呈指數增長，可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。

比如，有一個特別大的數字，人們想知道它是由哪兩個數字相乘得到的。這類「大數分解」問題，如果利用萬億次經典計算機分解一個 300 位的大數，需要 150000 年；而利用萬億次量子計算機，則只需一秒鐘。

同樣，求解一個億億億變數的方程組，利用目前最快的超級計算機需要 100 年，而利用萬億次量子計算機，則只需要 0.01 秒。

「一台操縱 50 個微觀粒子的量子計算機，對特定問題的處理能力就可以超過超級計算機。因此，量子計算機在密碼分析、氣象預報、藥物設計、金融分析、石油勘探等需要解決大規模計算難題的領域有巨大優勢。」潘建偉說。

潘建偉指出：「量子計算基礎研究領域有幾個大家共同努力的指標性節點：第一，展示超越首台電子計算機的計算能力；第二，展示超越商用 CPU 的計算能力；第三，展示超越超級計算機的計算能力。我們實現的只是其中的第一步，一小步，但是是重要的一步。」

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