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世界首台超越早期经典计算机的光量子计算机由中国科技大学潘建伟院士及同事陆朝阳、朱晓波等，联合浙江大学王浩华研究组，在去年首次实现10光子纠缠操纵的基础上，构建了这台基于单光子的量子计算机，中国科学家再次站在了创新的前沿。
“从原理上说，量子计算机具有超快的并行计算和模拟能力，其计算能力随可操纵的粒子数呈指数增长，可为经典计算机无法解决的大规模计算难题提供有效的解决方案。一台操纵50个微观粒子的量子计算机，对特定问题的处理能力可超过超级计算机。”潘建伟说，如果用万亿次经典计算机分解一个300位的大数，需15万年，而用万亿次量子计算机，则只需1秒。可以说，量子计算机更擅长解决密码分析、气象预报、药物设计、金融分析、石油勘探等大规模计算的难题。由于量子计算存在着巨大的潜在价值，欧美国家都在积极整合研究力量和资源，开展协同攻关。同时，一些大型高科技公司，如谷歌、微软、IBM等也强势介入量子计算研究。
多粒子纠缠的操纵作为量子计算的技术制高点，一直是国际角逐的焦点。在光子体系，潘建伟团队在多光子纠缠领域始终保持着国际领先水平，分别在国际上率先实现了5光子、6光子、8光子纠缠，去年底又把纪录刷新至10光子纠缠。在此基础上，团队利用自主研发的综合性能国际最优的量子点单光子源，通过电控可编程的光量子线路，构建了针对多光子“玻色取样”（一种用来采集玻色子散射样本的量子算法）任务的光量子计算原型机。实验测试表明，此原型机的“玻色取样”速度不仅比之前国际同行类似的所有实验快至少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）运行速度快10—100倍。
据了解，潘建伟团队正致力于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。
