5月3日，科技界迎來了一則重磅消息：世界上第一臺(tái)超越早期經(jīng)典計(jì)算機(jī)的光量子計(jì)算機(jī)誕生。中國(guó)科學(xué)院在上海舉行新聞發(fā)布會(huì)，對(duì)外發(fā)布了這一消息，這個(gè)“世界首臺(tái)”是貨真價(jià)實(shí)的“中國(guó)造”，屬九三學(xué)社中央常委、中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)常務(wù)副校長(zhǎng)潘建偉和同事九三學(xué)社中央青工委委員陸朝陽(yáng)以及朱曉波等，聯(lián)合浙江大學(xué)王浩華教授研究組攻關(guān)突破的成果。

量子計(jì)算機(jī)是指利用量子相干疊加原理，理論上具有超快的并行計(jì)算和模擬能力的計(jì)算機(jī)。曾有人打過一個(gè)比方：如果現(xiàn)在傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)的速度是自行車，量子計(jì)算機(jī)的速度就好比飛機(jī)。例如，一臺(tái)操縱50個(gè)微觀粒子的量子計(jì)算機(jī)，對(duì)特定問題的處理能力可超過目前最快的“神威·太湖之光”超級(jí)計(jì)算機(jī)。

多粒子糾纏的操縱作為量子計(jì)算的技術(shù)制高點(diǎn)，一直是國(guó)際角逐的焦點(diǎn)。在光子體系，潘建偉團(tuán)隊(duì)在國(guó)際上率先實(shí)現(xiàn)了五光子、六光子、八光子和十光子糾纏，一直保持著國(guó)際領(lǐng)先水平。在超導(dǎo)體系，2015年，谷歌、美國(guó)航天航空局和加州大學(xué)圣芭芭拉分校宣布實(shí)現(xiàn)了9個(gè)超導(dǎo)量子比特的高精度操縱。這個(gè)記錄在2017年被中國(guó)科學(xué)家團(tuán)隊(duì)打破。

記者從今天中國(guó)科學(xué)院發(fā)布會(huì)上獲悉，潘建偉、朱曉波、王浩華等自主研發(fā)了10比特超導(dǎo)量子線路樣品，通過發(fā)展全局糾纏操作，成功實(shí)現(xiàn)了目前世界上最大數(shù)目的超導(dǎo)量子比特的糾纏和完整的測(cè)量。進(jìn)一步，研究團(tuán)隊(duì)利用超導(dǎo)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(jì)算的并行性加速求解線性方程組的可行性。相關(guān)成果即將發(fā)表于國(guó)際權(quán)威期刊《物理評(píng)論快報(bào)》。

在光量子計(jì)算方面，潘建偉、陸朝陽(yáng)等利用自主發(fā)展的綜合性能國(guó)際最優(yōu)的量子點(diǎn)單光子源，并通過電控可編程的光量子線路，構(gòu)建了針對(duì)多光子“玻色取樣”任務(wù)的光量子計(jì)算原型機(jī)。實(shí)驗(yàn)測(cè)試表明，該原型機(jī)的取樣速度不僅比國(guó)際同行類似的實(shí)驗(yàn)加快至少24000倍，同時(shí)，通過和經(jīng)典算法比較，也比人類歷史上第一臺(tái)電子管計(jì)算機(jī)（ENIAC）和第一臺(tái)晶體管計(jì)算機(jī)（TRADIC）運(yùn)行速度快10－100倍。

潘建偉說，這是歷史上第一臺(tái)超越早期經(jīng)典計(jì)算機(jī)的基于單光子的量子模擬機(jī)，為最終實(shí)現(xiàn)超越經(jīng)典計(jì)算能力的量子計(jì)算奠定了基礎(chǔ)。5月2日，該研究成果以長(zhǎng)文的形式在線發(fā)表于《自然光子學(xué)》。