中國科學院院士潘建偉:20年內有望實現通用量子計算

2020-12-03 極客網FromGeek
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  • 2020-11-11發布

  • 來源：C114通信網

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11月10日消息（顏翊）量子科技作為一個國家戰略一直受到國家高度重視，10月中旬，習近平總書記專門在中央政治局主持了關於量子科技的學習並指出，要統籌基礎研究、前沿技術、工程技術研發，要培育量子通訊等戰略性新興產業，搶佔量子科技國際競爭制高點，來構築發展的新優勢。

在量子信息技術的應用場景中，具有代表性的是量子通信和量子計算。從長期來看，其產業應用場景十分廣泛，包括網絡信息安全、量子通信幹線、量子城域網、金融、國防等方面。

在這些應用場景中，我國在量子通信領域目前處於領先地位，近年來多次取得突破性進展。2016年8月，中國發射了自主研製的世界上首顆空間量子科學實驗衛星「墨子號」；此後，中國科研人員利用量子衛星在國際上率先成功實現了千公裡級的星地雙向量子糾纏分發等成果。2017年，全球首條量子保密通信骨幹網「京滬幹線」項目通過總技術驗收。

今年3月，中國科學技術大學的潘建偉院士團隊等研究人員實現了500公裡級真實環境光纖的雙場量子密鑰分發和相位匹配量子密鑰分發，傳輸距離達到509公裡，創造了新的世界紀錄。9月，郭光燦院士團隊與奧地利同行合作，首次實現了高保真度的32維量子糾纏態，顯著提高了量子通信的信道容量。

而在量子計算賽道，谷歌、微軟、英特爾等西方科技企業擁有先發優勢，通過不同技術路徑不斷實現對更多量子比特的操縱。谷歌在2019年底宣布實現量子優越性，其基於一個包含54個量子比特的量子晶片開發了量子計算系統，該系統在200秒內完成的計算任務，當時世界上最強大的超級計算機需要1萬年的時間才能完成。

不過，中國研究人員也在量子計算方面奮起直追。中國科學技術大學、清華大學等高校近年來都在量子計算領域取得一些階段性成果。百度、阿里巴巴、騰訊、華為等科技企業也相繼出臺了量子計算研究計劃。今年9月，百度、本源量子等企業先後發布了自己的最新量子計算雲平臺，使普通用戶也能通過雲技術使用量子計算。

近日，在2020天翼智能生態博覽會開幕式暨第十二屆天翼智能生態產業高峰論壇上，中國科學院院士潘建偉介紹了其有關量子計算方面的一些部署：首先第一步是造出一臺比目前最快的超級計算機速度更快的計算機，第二步是製造幾百個量子比特的專用量子模擬機，最後再通過20年左右的努力實現通用量子計算。

他認為，量子計算目前的發展比想像中更快。近期，我國在光子體系和超導體系也有望超越谷歌的量子優越性。從長遠看，中國要通過20年、30年的努力先推廣量子保密技術，隨著量子技術的發展，能夠在雲上提供強大的計算能力，最終就可實現天地一體的量子網際網路。此外，實現這一目標的前提是我國還需具備基本功能通用的量子計算機。

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