歐美整合研究力量布局
由于量子計算的巨大潛在價值,歐美各國都在積極整合各方面研究力量和資源,開展協(xié)同攻關(guān),大型高科技公司如谷歌、微軟、IBM等也強勢介入量子計算研究。
來自中國科學院量子信息和量子科技創(chuàng)新研究院的信息顯示,國際學術(shù)界關(guān)于量子計算技術(shù)的發(fā)展,集中于光子、超冷原子和超導線路這三個研究體系。其中,在光子體系,潘建偉團隊在國際上率先實現(xiàn)了五光子、六光子、八光子和十光子糾纏,一直保持國際領(lǐng)先水平,其“多光子糾纏及干涉度量”項目獲得2015年度國家自然科學獎一等獎。
“最快帶來實際價值的體系是超冷原子量子模擬,將來很可能集成化的是超導量子計算,谷歌、IBM都在投入大量資源,積極布局?!迸私▊フf。
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(xiàn)了9個超導量子比特的高精度操縱。此次,潘建偉及其同事朱曉波等,聯(lián)合浙江大學王浩華教授研究組,首次實現(xiàn)10個超導量子比特的糾纏,在基于超導體系的量子計算機研究方面取得突破性進展。
不過,由于高精度量子操控技術(shù)的極端復雜性,目前對其的研究仍處在早期發(fā)展階段?!傲孔佑嬎銠C就像初生的嬰兒,未來最終會長成什么樣子,對整個科學界還是個未知數(shù)?!迸私▊フf。
10年或現(xiàn)專用量子計算機
從誕生以來,量子力學就一直在催生眾多重大發(fā)明,包括原子彈、激光、晶體管、核磁共振、全球衛(wèi)星定位等。量子計算機的問世,有助于解決現(xiàn)有計算機也難以解決的問題。
“10年內(nèi),超導量子操縱有可能做到100個粒子。到那時,它對某些特定問題的計算能力就可以達到目前全世界所有計算能力之和的100萬倍,計算能力將會突飛猛進。”潘建偉說,此外量子計算機能耗更低。
專家認為,計算能力極限的大幅提升,意味著量子計算機可以分析更多數(shù)據(jù)。比如,實現(xiàn)精準的天氣預報,躲避颶風海嘯;計算優(yōu)化的出行線路,讓城市減少堵車;識別有效的分子組合,降低藥物的研發(fā)成本和周期;甚至可以用于探索太空,較快辨別可能存有生命體的行星。
潘建偉預測,造出“專用”量子計算機,在求解材料設(shè)計、化學研究、物理研究等特別需要、特別有用的問題上超越“超級計算機”,有望在10年出現(xiàn),最終還將拓展到量子人工智能領(lǐng)域。
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