【文汇报】首台超越早期经典计算机的光量子计算机在中国诞生 2017-05-05

3年后对特定问题处理能力可超过超级计算机

 

上图为研究人员在操作光量子计算机处理器。本报记者谢震霖摄
  

本报讯 (首席记者许琦敏) 埃尼阿克作为世界上第一台经典算法计算机,开辟了一个属于计算机的时代。而现在,这个经典计算机时代正迎来真正的挑战。昨天,中国科学院量子信息和量子科技创新研究院在上海宣布,世界首台超越早期经典计算机的量子计算机问世。到今年年底,它可赶上手提电脑;到2020年,其对特定问题的处理能力或可超过超级计算机。
  

“现在的计算机芯片里,跑的是电子,而量子计算机里跑的是光子。”中科院院士、中国科学技术大学潘建伟说,由于量子的特性,它具有比电子更强的计算能力———利用万亿次经典计算机分解300位的大数,需要150000年,而利用万亿次量子计算机只需1秒。
  

 潘建伟说,只要造出一台操纵100个粒子的量子计算机,人类所拥有的计算能力就可以成百万倍增长。而现在所取得的突破,则为量子计算时代的到来奠定了坚实的技术基础。
  

昨天发布的两项重大突破性进展,由潘建伟、陆朝阳、朱晓波等联合浙江大学王浩华教授研究组完成。
  

在光学体系上,该研究团队在2016年已实现国际最高水平的十光子纠缠操纵。今年,在这一基础上,又利用我国自主研发的高品质量子点单光子源,构建了世界首台在性能上能够超越早期经典计算机的单光子量子计算机。最新实验测试表明,该原型机的“玻色取样”速度比国际同行之前所有类似的实验加快至少24000倍,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倍到100倍。
  

以前,量子计算速度比经典计算机快还只是停留在理论中,而该台原型机将这一理论变成现实迈出了坚实的第一步,把量子计算机真正推向和经典计算机竞争的擂台。这是人类历史上第一台超越早期经典计算机量子模拟机,为最终实现超越经典计算能力的量子计算这一国际学术界称之为“量子称霸”的目标奠定了坚实的基础。
  

在超导体系,该研究团队自主研发了10比特超导量子线路样品,通过高精度脉冲控制和全局纠缠操作,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,并通过层析测量方法完整地刻画了10比特量子态。这一成果打破了美国之前保持的9个量子比特操纵的纪录,形成了一个完整的超导计算机系统,使我国在超导体系量子计算机研究领域也进入世界一流水平行列。
   根据计划,潘建伟研究团队将在今年年底实现大约20个光量子比特的操纵,20个超导量子比特样品的设计、制备和测试。

 

文汇报2017年5月4日

http://wenhui.news365.com.cn/html/2017-05/04/content_551278.html


     
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