今日消息，目前世界首台超越早期经典计算机的光量子计算机已在我国诞生了。这可以说一事则震惊世界的消息。存在于传说中的量子计算机终于落地了!那么这到底是一台什么样的计算机呢?
什么是量子计算机?
当某个物理装置运算、存储和处理的是量子信息，运行的是量子算法时，它就是量子计算机。量子计算机是国际研究热点，世界各国的科学家们为之设计了多种技术实现路径，其中，国际学术界在基于光子、超冷原子和超导线路这3种体系的量子计算技术发展上总体较为领先。
也就是说，现在进展最快的有3类量子计算机：光量子计算机、超冷原子量子计算机、超导量子计算机。我国科学家5月3日发布的量子计算机成果，其实是两个，分别属于光量子计算机和超导量子计算机范畴。在光量子计算机领域，中国科学技术大学潘建伟院士、陆朝阳教授领导的团队，研制出一种操控5个粒子(即5个光量子比特)的光量子计算原型机，在完成“玻色取样”任务时，它的速度不仅比国际同行之前所有类似实验的最高纪录加快至少24000倍，同时，通过和经典算法比较，也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的运行速度快10倍—100倍。“玻色取样”是计算复杂度随着粒子数的增加而指数增长的一类数学问题，特别适合用量子计算机来计算。
“与我们这台超越早期经典计算机的量子计算原型机比起来，之前报道过的同类量子计算机只是没法实用的游戏机。”潘建伟说。5月2日，该研究成果以长文的形式在线发表于《自然·光子学》。审稿人评价称，中国科学家“建造出了第一代量子计算机，是量子计算机中的ENIAC”(ENIAC是人类历史上第一台电子管计算机)。国际学术界将量子计算机计算能力超过现有经典超级计算机的目标，称为“量子称霸”。中国的这台光量子计算机，是人类历史上第一台超越早期经典计算机的光量子模拟机，为人类最终实现“量子称霸”目标奠定了坚实基础。“玻色取样”任务中，目前最快的超级计算机能处理约45个粒子。“我们计划在今年年底实现大约20个光量子比特的操纵，对玻色取样问题的计算能力就能超越现有最好的商用CPU电子计算机。”潘建伟说。
在超导量子计算机领域，我国科学家也取得了重大突破。在超导体系，2015年，谷歌、美国航空航天局和加州大学圣芭芭拉分校宣布实现了9个超导量子比特的高精度操纵。这个记录在2017年被中国科学家团队首次打破。中国科学技术大学教授朱晓波、浙江大学教授王浩华的研究团队和陆朝阳、潘建伟等合作，自主研发了10比特超导量子线路样品，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。“简单地说，我们做出了10个量子的超导量子计算机CPU芯片，并用它演示了求解线性方程组的量子算法，证明了通过量子计算的并行性加速求解线性方程组的可行性。”朱晓波告诉记者，相关量子算法的成果已经过审，即将发表于《物理评论快报》。目前研究团队正在致力于20个超导量子比特样品的设计、制备和测试，并计划于今年年底前发布量子云计算平台。
