中科院院士潘建伟:中国量子将如“雨后春笋”

 行业新闻     |      2021-07-01 07:00
本文摘要:47岁的中国科技大学教授、中国科学院院士潘建伟再次站在聚光灯下。5月3日,他代表团队在上海宣布了两个关于量子的好消息:成功研制出世界上第一台量子计算机,打破了早期的经典计算机;并成功构建了目前世界上仅次于数字(10)超导量子比特的纠缠。相关成果分别发表在国际学术期刊《大自然光子学》和《物理评论快报》上,引起了国内外的广泛关注。 量子计算机,图片来自网络。“我们正在构建量子计算基础研究领域的第一步,一小步,也是最重要的一步。”面对媒体,潘建伟平静地说,穿着一件普通的驼绒毛衣。

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47岁的中国科技大学教授、中国科学院院士潘建伟再次站在聚光灯下。5月3日,他代表团队在上海宣布了两个关于量子的好消息:成功研制出世界上第一台量子计算机,打破了早期的经典计算机;并成功构建了目前世界上仅次于数字(10)超导量子比特的纠缠。相关成果分别发表在国际学术期刊《大自然光子学》和《物理评论快报》上,引起了国内外的广泛关注。

量子计算机,图片来自网络。“我们正在构建量子计算基础研究领域的第一步,一小步,也是最重要的一步。”面对媒体,潘建伟平静地说,穿着一件普通的驼绒毛衣。学术界普遍认为量子计算基础研究有三个步骤。

第一步是打破第一台电子计算机的计算能力,第二步是打破商用中央处理器的计算能力,第三步是打破超级计算机的计算能力。潘建伟和卢朝阳的研究小组制作了一些光学量子计算的原型,打破了71年前问世的世界上第一台经典算法计算机ENIAC的速度。

一位评论家评论道:“你建造了第一代‘ENIAC’量子机器。”与此同时,朱晓波、王浩华、陆朝扬、潘建伟等科学家共同合作,成功构建了10个超导量子位的高精度操控,超过了美国2015年构建9个超导量子位的纪录。三十年前,潘建伟从中国科学技术大学现代物理系毕业,开始对量子产生了依恋。

二十一年前,潘建伟师从量子力学大师塞林格。当导师问起他的梦想时,他脱口而出:“我想在中国建立一个世界级的量子物理实验室。”现在,作为中国量子研究的领军人物,潘建伟雄心勃勃。他没有满足这两个最近的成绩,而是拒绝拍更高。

他说,到2017年底,应该可以构建出大约20个光学量子位的操控,同时应该可以生产出20个超导量子位样品。他还说,在2020年之前,操纵45到50个光学量子位,最终建成量子计算,打破经典超级计算机的“量子霸权”目标。

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由于量子计算的巨大潜在价值,欧美国家正在大力整合各方面的研究力量和资源,积极开展成功的协同研究。谷歌、微软公司、IBM等大型高科技企业很早就布局了量子计算研究。中国的科研机构和企业也必须参与这一国际竞争。

潘建伟出生于浙江省,他用罕见的“竹笋”来比喻中国量子计算的发展。他描述说,竹笋只是变宽了,进展更慢,一旦一起变宽,就变得越来越快。他说,中国的量子计算就像“春天的竹笋”,“我们爆炸式的快速增长已经到了热力学的地步”。

潘建伟有这个区分,一方面是基于中国科学家多年的积累。以他的团队为例,从1999年4光子纠缠控制的突破到2016年第一次构建10光子纠缠控制,他们已经在国际上“排名”了。另一方面,在国内形成了良好的协作创意氛围。

比如最近的成果已经由中国科学技术大学、浙江大学、中国科学院物理研究所等合作完成。并得到了中科院——阿里巴巴量子计算实验室等的资助。

“未来,我们将面临激烈的竞争。我希望整合国家实验室的建设,让很多研究人员可以面向同一个目标,集中国家力量攻击量子计算机,突破外国封锁。”潘建伟笑着说,“从根本上讲,用几台专用量子计算机解决材料设计、化学研究、物理研究的市场需求,需要5到10年的时间”。


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