“高大上”量子计算机可实现计算能力的飞跃

近年来，量子概念频频出现在公众的眼前，研究量子物理已经成为物理学家的潮流之选。在2015年度国家科学技术奖颁奖典礼上，由中国科学技术大学潘建伟院士带领研发的“多光子纠缠及干涉度量”项目获得国家自然科学奖一等奖。2016年8月，我国成功发射了世界上第一颗量子卫星。而在2016年下半年，我国将铺设完京沪干线的量子通信网络。除此之外，还有一个量子家族的宠儿也常被提及，那就是量子计算机。

量子计算机是什么？

据科技日报报道，量子计算机是遵循量子力学规律进行高速数学和逻辑运算、存储及处理量子信息的物理装置。当某个装置处理和计算是量子信息，运行的是量子算法时，它就是量子计算机。其基本规律包括不确定原理、对应原理和波尔理论等。

量子计算实现计算能力的飞跃（图片来源：人民日报海外版）

量子计算机有什么亮点？

量子计算可以实现计算能力的飞跃。与目前最好的“天河”计算机相比，“天河”计算机需要计算上百年的程序，量子计算机不到一秒钟就能计算完毕，这将为解决密码分析、气象预报、药物设计、金融分析等大规模计算难题提供全新的方案。

量子计算机可有效揭示复杂物理系统的规律。量子精密测量可以实现对重力、时间、位置等物理参数的超高灵敏度测量，大幅度提升导航、定位、资源勘探和医学检测等的准确性和精度。

目前，量子计算机在科学家们锲而不舍的研究推动下展现着惊人的发展速度。尽管现在量子计算机还不能像普通计算机一样实现通用，但我们希望10年、20年后，量子计算机也能像手机一样飞入寻常百姓家。（郑斌）

本文由北京工业大学应用数理学院教授周洪直进行科学性把关。