光量子计算机

世界首台超越早期经典计算机的光量子计算机已在中国诞生，中科院量子信息和量子科技创新研究院2017年5月3日在上海发布的这个消息惊动了世界。

1、定义

什么是量子计算机？当某个物理装置运算、存储和处理的是量子信息，运行的是量子算法时，它就是量子计算机。

2、分类

量子计算机是国际研究热点，世界各国的科学家们为之设计了多种技术实现路径，其中，国际学术界在基于光子、超冷原子和超导线路这3种体系的量子计算技术发展上总体较为领先。也就是说，现在进展最快的有3类量子计算机：光量子计算机、超冷原子量子计算机、超导量子计算机。

3、研发历程

在光量子计算机领域，中国科学技术大学潘建伟院士、陆朝阳教授领导的团队，研制出一种操控5个粒子（即5个光量子比特）的光量子计算原型机，在完成“玻色取样”任务时，它的速度不仅比国际同行之前所有类似实验的最高纪录加快至少24000倍，同时，通过和经典算法比较，也比人类历史上第一台电子管计算机ENIAC和第一台晶体管计算机TRADIC的运行速度快10倍—100倍。

4、主要部分

光量子计算机包含3个主要部分。第一部分是单光子源，在零下269摄氏度的低温中，这个设备通过激光激发量子点，每次产生一个高品质的单光子，是国际上最高品质和最高效率的单光子源。“目前我们搭建的这个设备是国际上综合性能最优的，产生的单光子品质比国际第二名要高10到100倍。”陆朝阳自豪地说。

第二部分是超低损耗光量子线路。单光子通过开关分成5路，通过光纤导入主体设备光学量子网络。

第三部分是单光子探测器，探测矩阵中得到的量子计算结果。

5、优势

量子计算计算能力随可操纵的粒子数呈指数增长，这可以为经典计算机无法解决的大规模计算难题提供有效解决方案。

6、应用

密码分析、气象预报、药物设计、金融分析、石油勘探、人工智能、大数据……总之，那些需要超大计算量的难题，交给量子计算机就对了