杭州超限教育綜合訊：想要判斷量子計算到底牛不牛、牛在哪，學術(shù)界有三個達成共識的指標性節(jié)點：計算能力超越早期經(jīng)典計算機是第一步，再是超越商用ＣＰＵ，最后是超越超級計算機。
�。翟拢橙赵谏虾Ａ料嗟氖澜缡着_超越早期經(jīng)典計算機的光量子計算機，到底牛在哪？此次，由中國科學技術(shù)大學潘建偉院士和陸朝陽教授等研制的這臺光量子計算機，已經(jīng)比人類歷史上第一臺電子管計算機和第一臺晶體管計算機運行速度快１０倍至１００倍。
量子計算機利用量子特有的“疊加狀態(tài)”，采取并行計算的方式，終極目標可以讓速度以指數(shù)量級提升�！暗F(xiàn)在，它仍然是一個初生的嬰兒，未來最終會長成什么樣子，對整個科學界來說還是個未知數(shù)。”潘建偉說。
量子計算一直是國際爭奪焦點。去年７月，美國國家科技委員會發(fā)布報告《推進量子信息科學：國家的挑戰(zhàn)與機遇》，認為量子計算未來可能會顛覆眾多科學領(lǐng)域。美國政府隨后在官網(wǎng)發(fā)文，督促學術(shù)界、工業(yè)界和政府部門盡快就量子信息議題進行交流。公開資料顯示，目前谷歌、ＩＢＭ等公司都在投資研發(fā)量子計算機。
現(xiàn)有經(jīng)典電子計算機的運算單元，一個比特在特定時刻只有特定的狀態(tài)，要么０，要么１。而一個量子比特則是０和１的疊加態(tài)，因此Ｎ個量子比特的存儲能力是Ｎ個經(jīng)典比特的２的Ｎ次方倍，隨Ｎ指數(shù)增長。對Ｎ個量子比特實行一次操作，其效果相當于對經(jīng)典存儲器進行２的Ｎ次方次操作，這就是量子計算機的巨大并行運算能力。
專家介紹，這種超級計算能力，將為金融分析、氣象預報、藥物設(shè)計等大規(guī)模計算提供全新的方案。量子計算機還可以通過“模擬”，來解決科學研究中的一些未解之謎。
據(jù)了解，量子計算需要利用大量互相糾纏的量子比特才能實現(xiàn)。目前，國際前沿的實驗成果中，可以操控的糾纏光子比特數(shù)已經(jīng)達到十個，而未來實用化的量子計算體系需要同時操控幾十乃至上百個量子比特，也就是說從“嬰兒”到“成人”，量子計算還有很長的路要走。
不過這個“第一步”關(guān)鍵點的突破，已非易事。專家介紹，量子計算機并非要“包打天下”，而是著力于一些傳統(tǒng)計算機難以解決的大規(guī)模計算難題；它也并非“十項全能”，而是在一些特殊的專用領(lǐng)域率先實現(xiàn)突破。
隨著量子計算和量子通信的快速發(fā)展，我們現(xiàn)在已經(jīng)可以初步展望量子信息技術(shù)的未來：量子計算機的運算能力比現(xiàn)在最快的超級計算機快百億億倍以上，而量子計算機之間通過“量子隱形傳態(tài)”方式的量子通信相連，共同構(gòu)成高速、安全的“量子互聯(lián)網(wǎng)”，為人類的生活增添無限可能。