“高大上”量子計算機可實現計算能力的飛躍

近年來，量子概念頻頻出現在公眾的眼前，研究量子物理已經成為物理學家的潮流之選。在2015年度國家科學技術獎頒獎典禮上，由中國科學技術大學潘建偉院士帶領研發的“多光子糾纏及干涉度量”項目獲得國家自然科學獎一等獎。2016年8月，我國成功發射了世界上第一顆量子衛星。而在2016年下半年，我國將鋪設完京滬干線的量子通信網絡。除此之外，還有一個量子家族的寵兒也常被提及，那就是量子計算機。

量子計算機是什麼？

據科技日報報道，量子計算機是遵循量子力學規律進行高速數學和邏輯運算、存儲及處理量子信息的物理裝置。當某個裝置處理和計算是量子信息，運行的是量子算法時，它就是量子計算機。其基本規律包括不確定原理、對應原理和波爾理論等。

量子計算實現計算能力的飛躍（圖片來源：人民日報海外版）

量子計算機有什麼亮點？

量子計算可以實現計算能力的飛躍。與目前最好的“天河”計算機相比，“天河”計算機需要計算上百年的程序，量子計算機不到一秒鐘就能計算完畢，這將為解決密碼分析、氣象預報、藥物設計、金融分析等大規模計算難題提供全新的方案。

量子計算機可有效揭示復雜物理系統的規律。量子精密測量可以實現對重力、時間、位置等物理參數的超高靈敏度測量，大幅度提升導航、定位、資源勘探和醫學檢測等的准確性和精度。

目前，量子計算機在科學家們鍥而不舍的研究推動下展現著驚人的發展速度。盡管現在量子計算機還不能像普通計算機一樣實現通用，但我們希望10年、20年后，量子計算機也能像手機一樣飛入尋常百姓家。（鄭斌）

本文由北京工業大學應用數理學院教授周洪直進行科學性把關。