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       【導讀】量子信息科學的一大重要應用就是量子計算。有專家評論,當量子計算機發展到50量子位的時候,就能實現“量子稱霸”,“碾壓”世界上任何傳統計算機。

量子信息科學的一大重要應用就是量子計算。有專家評論,當量子計算機發展到50量子位的時候,就能實現"量子稱霸","碾壓"世界上任何傳統計算機。5日,在由中國科技新聞學會主辦的"2016年中國科技傳播論壇"上,中科院院士潘建偉認為,第一次"量子稱霸"將會成為物理學和計算機科學的里程碑,"雖然目前不能說出確切的時間,但應該為時不遠"。

會上,潘建偉詳解中國量子計算研究的時間表:計劃5年之后,實現50個量子比特的相干操縱,計算潛力將超越今年6月世界運算速度排名第一的超級計算機"太湖之光";用15年左右時間,構建天地一體的有量子通信安全保障的未來互聯網,即量子互聯網。

他補充說,將用10年或更長時間造出專用量子計算機,應用于人工智能、大數據分析、信息提取等特殊領域。

在經典計算機中,每個比特都只有0和1這兩種狀態。但在量子計算中,每個比特可以處在0和1的疊加狀態上,一旦操縱的量子數目增多,它就會以指數增長的形式來提升運算速度,有并行運算的能力。例如,求解10的24次方變量的方程組,用"太湖之光"需要100年左右計算時間,但用萬億次的量子計算機大概只需0.01秒。

"構造小網絡做量子計算機是該領域研究者努力的方向。"潘建偉介紹,目前,IBM、谷歌、微軟和中國的研究小組都致力于量子計算機的研發。

潘建偉說,計劃5至10年完成100個量子比特甚至幾百個量子比特的相干操縱。"如果達到100個量子比特的相干操縱,對某些特定問題的求解速度就能達到2的100次方,這是目前全球計算能力總和的百萬倍。"

潘建偉透露,目前,也將量子技術同步推廣于潛艇自主導航等。他說,如果潛艇出海使用傳統導航技術,潛行100天的話,(由于在海下無法同步校準),誤差將達到幾百公里;但若利用成熟的量子精密測量技術,潛行百天后,誤差會小于1公里。

在量子通信方面,據介紹,目前在建的"京滬干線"項目光纖長度約2000公里,計劃于2016年底建成,將連接北京、上海等城域網絡,將通過技術驗證等,實現網上銀行數據遠程災備、金融機構信息數據采集等應用示范。8月發射的中科院量子科學實驗衛星"墨子號",將實現高速星地量子秘鑰分發、星地量子糾纏分發和千公里級的空地量子隱形傳輸。"目前,已建立起星地信道,為后期實驗打下基礎,以便最后形成天地一體的量子通信網絡。"潘建偉說。