世界首台量子电脑中国诞生 摆脱最大Bit纠缠 较经典算法快百倍
中国宣告世界首台超越早期经典计算机的光量子计算机在中国诞生。该计算机运鼻速度比
国际同类实验加快至少 2.4 万倍；与经典算法比较发现，该原型机比史上首台电子管电
脑 ENIAC 和首台晶体管电脑 TRADIC 运行速度提高 10 至 100 倍。
综合香港文汇报、明报报导，中科院院士、中国科学技术大学潘建伟教授及其团队宣布，
中国科学家在量子计算机研究方面取得了系列突破性进展，构建出世界首台超越早期经典
计算机的单光子量子计算机，该原型机的“玻色取样”速度比国际同行此前进行类似实验
的速度加快了 24000 倍。
同时，团队亦实现目前世界上最大数目 (10 个) 超导量子比特 (Bit) 的纠缠，打破此前
Google、NASA 和 UCSB 公开报导的 9 个超导量子比特的操纵。
量子电脑的概念最早由美国物理学家、诺贝尔奖得主 Richard Feynman 于 1982 年提出
，是指利用量子叠加原理而制成的电脑，理论上具极速并行计算和模拟能力。随着可操纵
的微观粒子数增加，其计算能力将呈指数增长。
简言之，量子电脑与经典电脑的最基本单元均为比特 (Bit)，经典电脑的比特受非“0”
即“1”的二元限制，量子电脑的比特则是“0”和“1”两种状态按照任意比例叠加。
率领研究团队的中国科技大学教授潘建伟表示，研究团队 2016 年首次实现十光子纠缠操
纵，在其基础上构建出光量子计算原型机。
他指出，计划今年年底实现约 20 个光量子比特的操纵，迈向量子计算能力超越经典计算
能力的终极目标。目前运算能力全球最快的亿亿次“天河二号”超级计算机，求解一个亿
亿亿变量的方程组，所需时间为 100 年。而一台兆次的量子计算机仅需 0.01 秒。
光量子计算机可实现的算法称为“玻色取样”，这是在经典计算机上很难有效求解的。如
果要将两者作对比的话，利用兆次经典计算机分解 300 位的大数，需 15 万年，而兆次
量子计算机只需 1 秒即可出结果。
潘建伟同时指出，人类对计算能力的需求永无止境，很多领域都会需要用到超级计算能力
，覆蓋范围包括密码分析、气象预报、药物设计、金融分析、石油勘探等各种不同的计算
，应用范围之广，只能用“一切皆有可能”来形容。
当前中国还提出“人工智能 2.0”概念，其中一项是量子人工智能，亦是量子计算的一种
。潘建伟指，因此光量子计算机会对推动人工智能有很大作用，不过待到有实际“用武之
地”，还需实现“量子称霸”。
潘建伟预测，虽然光量子计算机目前还谈不上商用，但在未来 10 年左右，可以在材料设
计、化学研究，物理过程研究等专用领域体现出很好的结果，今后对光量子计算机的需求
量还是很大的。
去年 8 月由其担任首席科学家的量子卫星项目有重大进展，全球首颗量子科学试验卫星
“墨子号”在甘肃酒泉卫星发射中心成功升空。量子卫星由于从根本上解决了信息安全问
题，在军事通讯中有巨大价值。
据了解，中国计划在 2030 年建成全球化的广域量子通讯网络，届时量子卫星将广泛应用
于相关领域。
钜亨网
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