尋找通往“羅馬”的路

陸朝陽(yáng)的導(dǎo)師,、中科院院士潘建偉20多年一直致力于對(duì)微觀粒子的操控。他的團(tuán)隊(duì)近期取得量子計(jì)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(jìn)展,?！拔覀?cè)缦鹊穆贩浅ＦD難，而現(xiàn)在進(jìn)展越來(lái)越快,，這意味著量子計(jì)算研究就像雨后春筍,，到了爆發(fā)式成長(zhǎng)的節(jié)點(diǎn)?！?/p>

由于量子計(jì)算的巨大潛在價(jià)值,，歐美各國(guó)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(shí)現(xiàn)量子計(jì)算，科學(xué)家們正在嘗試很多種方案,，光量子只是其中一種。

從事超導(dǎo)量子計(jì)算研究的中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)教授朱曉波說(shuō)：“我所知道的各國(guó)在花大力氣做的就有七八種路徑,，中國(guó)幾個(gè)研究團(tuán)隊(duì)走在不同的路徑上,?！?/p>

“現(xiàn)在誰(shuí)也不知道最后哪個(gè)技術(shù)路線能做成真正有實(shí)用價(jià)值的量子計(jì)算機(jī)，有可能條條大路通羅馬,，好幾個(gè)方向都做成,，只是解的問(wèn)題不一樣，有可能會(huì)有不同類型的量子計(jì)算機(jī),。還有一種可能是,，或許某一天從一條無(wú)人知道的路徑殺出一匹黑馬?！敝鞎圆ㄕf(shuō),。

目前，潘建偉團(tuán)隊(duì)在三個(gè)方向努力推進(jìn)：光量子,、超冷原子和超導(dǎo),。

潘建偉說(shuō)，光量子系統(tǒng)是中國(guó)的傳統(tǒng)優(yōu)勢(shì),。但最快能帶來(lái)實(shí)際價(jià)值的可能是超冷原子系統(tǒng),。“可能再過(guò)一兩年,，我們的實(shí)驗(yàn)室就能達(dá)到400個(gè)原子的相干操縱,，這將是巨大的進(jìn)步?！?/p>

量子計(jì)算機(jī)研究實(shí)驗(yàn)裝置,。（受訪者供圖）

而超導(dǎo)量子計(jì)算這條技術(shù)路徑也不能忽視。谷歌,、IBM等公司在這一領(lǐng)域做了巨大投入,。“這是因?yàn)槌瑢?dǎo)量子系統(tǒng)的可集成性和相干性非常好,，它的耗電量比經(jīng)典超級(jí)計(jì)算機(jī)小得多,，幾乎可以忽略不計(jì)。而這方面,，中國(guó)也具有成熟的技術(shù),。”潘建偉說(shuō),，不同的研究團(tuán)隊(duì)?wèi)?yīng)協(xié)同創(chuàng)新,、相互借鑒。

潘建偉預(yù)計(jì),，2020年中國(guó)有望研制出50個(gè)左右量子比特的超導(dǎo)量子計(jì)算機(jī),，超越目前最強(qiáng)大的超級(jí)計(jì)算機(jī)，實(shí)現(xiàn)“量子稱霸”。

孕育中的另一個(gè)“嬰兒”

在量子信息和量子科技創(chuàng)新研究院另一間實(shí)驗(yàn)室,，超導(dǎo)量子計(jì)算機(jī)也在孕育之中,。與光量子計(jì)算機(jī)五臟六腑一覽無(wú)余地鋪陳開來(lái)不同的是，超導(dǎo)量子計(jì)算機(jī)的核心部件都包裹在一個(gè)懸在空中一米多高的圓柱形罐子里,。同樣有制冷機(jī)發(fā)出鳴叫,，不過(guò)超導(dǎo)量子計(jì)算機(jī)需要的環(huán)境溫度更低，達(dá)到零下273.15攝氏度,。

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