量子计算原型机“九章”问世，远超世界第一的“富岳”？

2020年12月4日，一项关于潘建伟团队量子计算原型机“九章”问世的成果出现在《科学》杂志上，这意味着我国在量子计算机领域取得了里程碑式的发展。据悉这台量子计算原型机在处理高斯玻色取样的速度方面比目前世界上最快的超级计算机“富岳”还要快一百万亿倍！

什么是量子计算原型机？

量子计算机，简单来说，它是一种可以实现量子计算的机器，是一种通过量子力学规律以实现数学和逻辑运算，处理和储存信息能力的系统。

传统计算机是通过集成电路的通断来实现0和1之间的区分，其基本单元为硅晶片。与传统计算机相比，量子计算机是由“昆比特”（也称量子比特）为基本单元，从而实现同时处于0和1，在这种情况下量子计算机就可以并行计算，所以量子计算机拥有更加强大的信息处理能力以及安全性。

量子计算原型机即就是在量子计算机新机研制过程中按设计图样制造的第一批供试验或量产原型的机械。量子计算原型机“九章”就是在潘建伟团队多年艰苦奋斗、开拓创新下研制的最新一代量子计算机。

为什么要研制量子计算机?

首先，量子计算机具有更强大的信息处理能力

与传统计算机相比，由于量子计算机在计算过程中可以同时处于0和1，所以量子计算机拥有更强大的信息处理能力。并且量子计算机是先储存处理信息，再对信息进行量子分析，这就使得，对于五花八门的信息，量子计算机能够将有效信息进行加工处理，从而获得新的有用的信息。

其次，量子计算机安全性更高

拿我们现在用的计算机来说，我们的计算机常常面临被病毒入侵的风险，一旦病毒侵入电脑，轻则电脑瘫痪，严重的话我们的个人信息甚至一些机密信息可能因此而泄露，从而造成的损失非常严重。而量子计算机由于不可克隆的量子原理，就不会出现这些风险，从而使得人们可以放心地上网。

最后，量子计算机可以同时分析大量不同数据

量子计算机具有强大的计算能力，能够同时分析大量不同的数据，所以对于研究来说，具有更大的意义。比如，在金融方面，可以避免金融危机；在生物化学方面，模拟新药物成分，更加精确研制药物和化学用品，最终达到减少成本以及保证药物药性的目的。

量子计算原型机“九章”有何意义?

在此之前，去年9月美国谷歌曾推出的“悬铃木”，其由53个量子比特构建，对于一个数学算法的计算只需200秒，而在“悬铃木”之前的超级计算机“顶峰”则需要2天，但是对于76个光子的量子计算原型机“九章”来说，这个时间少之又少，根据现有理论，足足比量子计算原型机“悬铃木”快一百亿倍。这说明了我国在光量子信息处理方面处于国际领先水平。

该成果为我国在国际量子计算研究中取得了第一方阵地位，为未来规模化量子模拟机奠定了技术基础，并且得到了国际物理学界的广泛认可和赞誉。这无疑证明了我国量子计算机的超强能力。

科学研究总是在继续的，学如逆水行舟，不进则退，对于研究也是如此，而潘建伟团队总是在行舟的路上不懈前进。从2017年，构建了世界首台超越早期经典计算机（ENIAC）的光量子计算原型机，到2019年，团队进一步研制了国际最高性能单光子光源，再到如今量子计算原型机“九章”问世，远超世界第一的超级计算机“富岳”，潘建伟团队不断在逆水行舟征途上积极进取，开拓创新，这值得我们后辈学习！