中國科學(xué)院院士郭光燦：當(dāng)前量子計算機(jī)還處于原型機(jī)階段

每經(jīng)記者 張韻    每經(jīng)編輯 梁梟    

中國科學(xué)院院士郭光燦 圖片來源：每經(jīng)記者 張韻 攝

10月23日，谷歌公司在《自然》雜志演示“量子霸權(quán)”一事引發(fā)了業(yè)界對量子信息技術(shù)時代何時到來的討論。今日（11月23日），作為中國量子光學(xué)的開創(chuàng)者和領(lǐng)軍科學(xué)家之一的郭光燦在2019網(wǎng)易未來大會上表示，量子信息技術(shù)時代真正到來是在通用量子計算機(jī)得到實際應(yīng)用之時。

“當(dāng)我們現(xiàn)在用的經(jīng)典器件性能達(dá)到極限后，能夠突破極限的就是量子技術(shù)，其性能會遠(yuǎn)遠(yuǎn)超越現(xiàn)在相應(yīng)的工具。量子計算機(jī)區(qū)別于電子計算機(jī)的串行運算，其并行運算的能力讓一次操作可以同時處理2個N次方的數(shù)據(jù)。”郭光燦解釋道，在第二次量子革命背景下，最具有代表性的顛覆性技術(shù)就是量子計算機(jī)。

但是要做成量子計算機(jī)并非易事，最重要的障礙是，一個超導(dǎo)芯片的壽命只有2納秒。物理學(xué)家花了13年，把它的壽命延長至100微秒，此后，量子計算機(jī)蓬勃發(fā)展。

目前，IBM、谷歌、微軟、華為、達(dá)摩院、本源量子、騰訊、百度等企業(yè)正在探索量子計算機(jī)。今年，IBM推出全球首套商用量子計算機(jī)，緊接著谷歌使用53位量子處理器證實，在偽隨機(jī)量子采樣任務(wù)中，量子計算機(jī)的能力超過經(jīng)典計算機(jī)。但這是否就標(biāo)志著當(dāng)前已進(jìn)入“量子霸權(quán)”時代呢？

郭光燦表示，這是一個很重要的進(jìn)展，但僅意味著量子計算機(jī)的發(fā)展將要從量子原型機(jī)階段過渡到“量子霸權(quán)”階段，且不等于真正的量子計算機(jī)。

據(jù)了解，為了達(dá)到最終的通用量子計算機(jī)階段，還需要解決兩大問題：一是量子比特數(shù)需要達(dá)到萬-百萬量級，二是需要采用“糾錯容錯”技術(shù)解決相干時間問題。

“從‘量子霸權(quán)’到通用量子計算機(jī)還是要相當(dāng)長的時間才能做到，真正研制成實用的量子器件有一個艱難的過程。”郭光燦表示，量子信息技術(shù)的到來還面臨著如何確定量子器件的量子特性不被破壞、人類對量子世界的操控能力不夠成熟兩大難點。

封面圖片來源：攝圖網(wǎng)