尋找通往“羅馬”的路

陸朝陽的導(dǎo)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(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?！拔覀冊缦鹊穆贩浅ＦD難,，而現(xiàn)在進(jìn)展越來越快，這意味著量子計(jì)算研究就像雨后春筍,，到了爆發(fā)式成長的節(jié)點(diǎn),。”

由于量子計(jì)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(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)算研究的中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)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(tuán)隊(duì)走在不同的路徑上。”

“現(xiàn)在誰也不知道最后哪個技術(shù)路線能做成真正有實(shí)用價值的量子計(jì)算機(jī),，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(jì)算機(jī)。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(tuán)隊(duì)在三個方向努力推進(jìn)：光量子、超冷原子和超導(dǎo),。

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(shí)際價值的可能是超冷原子系統(tǒng),?！翱赡茉龠^一兩年，我們的實(shí)驗(yàn)室就能達(dá)到400個原子的相干操縱,，這將是巨大的進(jìn)步,。”

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,?！斑@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)典超級計(jì)算機(jī)小得多,，幾乎可以忽略不計(jì),。而這方面，中國也具有成熟的技術(shù),?！迸私▊フf，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年中國有望研制出50個左右量子比特的超導(dǎo)量子計(jì)算機(jī),，超越目前最強(qiáng)大的超級計(jì)算機(jī),，實(shí)現(xiàn)“量子稱霸”。

孕育中的另一個“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)五臟六腑一覽無余地鋪陳開來不同的是,，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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