五一假期剛過，科技就迎來一個重磅消息：世界上第一臺超越早期經典計算機的光量子計算機誕生!中國科學院5月3日在上海舉行新聞發布會發布了這一消息。

更令人振奮的是，這個“世界首臺”是貨真價實的“中國造”，屬中國科學技術大學潘建偉教授及其同事陸朝陽、朱曉波等，聯合浙江大學王浩華教授研究組攻關突破的成果。

量子計算機是指利用量子相干疊加原理，理論上具有超快的并行計算和模擬能力的計算機。

中科院阿里巴巴量子計算實驗室-plug光路-用于囚禁原子曾有人打過一個比方：如果現在傳統計算機的速度是自行車，量子計算機的速度就好比飛機。使用億億次的“天河二號”超級計算機求解一個億億億變量的方程組，所需時間為100年。而使用一臺萬億次的量子計算機求解同一個方程組，僅需0.01秒。

多粒子糾纏的操縱作為量子計算的技術制高點，一直是國際角逐的焦點。在光子體系，潘建偉團隊在國際上率先實現了五光子、六光子、八光子和十光子糾纏，一直保持著國際領先水平。

在超導體系，2015年，谷歌、美國航天航空局和加州大學圣芭芭拉分校宣布實現了9個超導量子比特的高精度操縱。這個記錄在2017年被中國科學家團隊打破。

根據今天發布會上的消息，潘建偉、朱曉波、王浩華等自主研發了10比特超導量子線路樣品，通過發展全局糾纏操作，成功實現了目前世界上最大數目的超導量子比特的糾纏和完整的測量。

進一步，研究團隊利用超導量子線路演示了求解線性方程組的量子算法，證明了通過量子計算的并行性加速求解線性方程組的可行性。相關成果即將發表于國際權威期刊《物理評論快報》。

在光量子計算方面，潘建偉、陸朝陽等利用自主發展的綜合性能國際最優的量子點單光子源，并通過電控可編程的光量子線路，構建了針對多光子“玻色取樣”任務的光量子計算原型機。

實驗測試表明，該原型機的取樣速度不僅比國際同行類似的實驗加快至少24000倍，同時，通過和經典算法比較，也比人類歷史上第一臺電子管計算機(ENIAC)和第一臺晶體管計算機(TRADIC)運行速度快10-100倍。

潘建偉說，這是歷史上第一臺超越早期經典計算機的基于單光子的量子模擬機，為最終實現超越經典計算能力的量子計算奠定了基礎。5月2日，該研究成果以長文的形式在線發表于《自然光子學》。

人類歷史上第一臺電子管計算機(ENIAC)

真空中的光速可達每秒300千米，是目前所發現的自然界物體運動最大速度。澳大利亞物理學家布克勒(Ben Buchler)正在研究能否利用光子(光粒子)作為量子計算機的基礎材料，從而加速信息革命。

澳大利亞研究委員會(Australian Research Council)量子計算和通信技術中心(CQC2T)調查主任布克勒稱，少數光學量子計算機模型已經建立，但目前計算完成度較低。未來，也就是說隨著計算復雜程度增加，得出正確答案的幾率將減小。

布克勒的目標是達到百分百的準確率。根據研究中心目前進展，未來十年，將實現悉尼-堪培拉-墨爾本跨城網絡量子通訊技術。

布克勒所在的實驗室位于堪培拉的澳大利亞國立大學(Australia National University)，2016年9月，其實驗團隊在著名雜志《自然物理學》發表重要報告，稱實驗取得重大突破。

科學家們將光子限制在由幾十億超冷銣原子組成的4毫米云中，使光暫時“停住”，這種現象稱為“光靜止”。如果能停止足夠長的時間，便有望開啟量子計算所需的強烈光子交互作用。布克勒表示，通過修改光子密碼信息，“打亂”原子排列結構便可以應用于量子計算。

光是量子計算的最佳原材料，能夠通過光學結構網實現兩點之間信息速遞，由于受外界環境影響，光子之間的感應較弱，這種虛擬狀態中對干擾的免疫能夠保證信息傳遞的穩定性。如何加強光子之間的交互作用是發掘光能的關鍵。

量子計算機是運用微小粒子實現高級計算的先進設備，大大提高運算效率，而傳統的系統僅能使我們的筆記本電腦或智能手機實現單次運算。布克勒說：“若按現有傳統計算機發展100年來看，也無法與量子計算機比肩，這是一種全新的解決問題方式，將有助于科學家解決重大謎團。”

量子計算預計將會應用于高速數據庫采集，對復雜系統進行建模、分析及優化，同時也包括運輸網絡、金融市場及生物分子學等領域。

據澳貿委介紹，澳大利亞是進行量子計算研究的優選地。首先，澳洲和新西蘭是世界量子研究領域的“原子聯盟”，20世紀80年代，兩國理論物理學家為量子計算發展做出卓越貢獻，引領兩國量子研究領域位于世界前列。其次，澳洲政府為研究量子計算設立了專門機構，吸引了大批優秀專家，量子計算研究已成趨勢。

布克勒稱，量子計算機未來發展前景值得關注。它不僅能夠幫助解決科學領域難題，也將對人們的生活產生顛覆性影響。目前，谷歌、IBM及微軟等全球性大型科技公司均已對量子計算研究領域投入大量資金及技術支持。