揭開中國量子計算機“嬰兒”的神秘面紗
|
|
陸朝陽和學生們討論光量子計算機的運行情況。 （新華社記者金立旺攝）
這個“嬰兒”誕生以來，只做了一件事：玩了一個叫“玻色取樣”的游戲。這是科學家專門設計出來讓量子計算機和經(jīng)典計算機比賽的游戲。
對著顯示屏上高低起伏的譜線，“巫師”說：“我們僅操縱了5個糾纏的光子，它就打敗了早期的經(jīng)典計算機。”而“巫師們”在2016年底已可以操縱10個糾纏光子，創(chuàng)造了新的世界紀錄。他們計劃今年年底實現(xiàn)操縱大約20個量子比特。
“雖然這臺光量子計算機還不如你握著的手機計算能力強，但它是一個里程碑。人類歷史上第一臺電子計算機有幾間屋子大，今天我們看它一文不值，但它具有非常重要的科學意義，從科學到技術，再到應用，要一步步走來。”陸朝陽說，最初汽車剛發(fā)明時，性能很不可靠，還沒有馬車方便舒適。但隨著技術的發(fā)展，汽車終究超過馬車。
尋找通往“羅馬”的路
陸朝陽的導師、中科院院士潘建偉20多年一直致力于對微觀粒子的操控。他的團隊近期取得量子計算方面的突破得益于單光子源和超低損耗量子線路方面的進展。“我們早先的路非常艱難，而現(xiàn)在進展越來越快，這意味著量子計算研究就像雨后春筍，到了爆發(fā)式成長的節(jié)點。”
由于量子計算的巨大潛在價值，歐美各國以及一些大型高科技公司如谷歌、微軟、IBM等都在大力研究。如何實現(xiàn)量子計算，科學家們正在嘗試很多種方案，光量子只是其中一種。
從事超導量子計算研究的中國科學技術大學教授朱曉波說：“我所知道的各國在花大力氣做的就有七八種路徑，中國幾個研究團隊走在不同的路徑上。”
“現(xiàn)在誰也不知道最后哪個技術路線能做成真正有實用價值的量子計算機，有可能條條大路通羅馬，好幾個方向都做成，只是解的問題不一樣，有可能會有不同類型的量子計算機。還有一種可能是，或許某一天從一條無人知道的路徑殺出一匹黑馬。”朱曉波說。
目前，潘建偉團隊在三個方向努力推進：光量子、超冷原子和超導。
潘建偉說，光量子系統(tǒng)是中國的傳統(tǒng)優(yōu)勢。但最快能帶來實際價值的可能是超冷原子系統(tǒng)。“可能再過一兩年，我們的實驗室就能達到400個原子的相干操縱，這將是巨大的進步。”