潘建偉團(tuán)隊(duì)：今年預(yù)計(jì)實(shí)現(xiàn)60比特量子計(jì)算機(jī)，壓谷歌一頭

“中國(guó)科大今年預(yù)計(jì)可以實(shí)現(xiàn)60量子比特、99.5%保真度的超導(dǎo)量子系統(tǒng)，而5年后，希望能將這一數(shù)字提高到千個(gè)量子比特。”

8月25日，在墨子沙龍上，中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)上海研究院教授、潘建偉團(tuán)隊(duì)超導(dǎo)量子計(jì)算負(fù)責(zé)人朱曉波透露了中科大研發(fā)量子計(jì)算機(jī)的時(shí)間表。

而在10年期目標(biāo)和谷歌相同，即一百萬比特量子計(jì)算機(jī)，保真度99.8%，和谷歌相同。

雖然各家量子計(jì)算機(jī)研發(fā)力量動(dòng)輒發(fā)布幾百、乃至幾千量子比特的成果，但朱曉波認(rèn)為，這些說法都只講述了“故事的一面”。

原來，把量子計(jì)算機(jī)的比特?cái)?shù)目升上去并不難，但要保證對(duì)每個(gè)比特實(shí)施精準(zhǔn)操控。一個(gè)極具挑戰(zhàn)性的關(guān)鍵難點(diǎn)是：在對(duì)單微波光子態(tài)（量子比特）高保真調(diào)控與讀出的情況下，如何實(shí)現(xiàn)可擴(kuò)展？

在他來看，近年來比較實(shí)打?qū)嵉耐黄疲泊碇壳俺瑢?dǎo)量子計(jì)算的國(guó)際頂尖水準(zhǔn)的成果，就是谷歌53量子比特、保真度99.4%的超導(dǎo)量子系統(tǒng)。朱曉波透露，中科大團(tuán)隊(duì)即將實(shí)現(xiàn)的60比特量子計(jì)算機(jī)，正是對(duì)標(biāo)這一成績(jī)，且要讓處理器在解決同一問題時(shí)將難度提高三倍。

根據(jù)谷歌在2019年發(fā)表的論文，這臺(tái)名為Sycamore的處理器在200秒內(nèi)解決了世界最強(qiáng)大超級(jí)計(jì)算機(jī)“頂點(diǎn)”需要跑上1萬年的隨即線路問題，成功取得所謂的“量子優(yōu)越性”，即在特定問題的處理上，能力超過目前最強(qiáng)大的超級(jí)計(jì)算機(jī)。

2017年，中國(guó)科大教授潘建偉、陸朝陽、朱曉波等，聯(lián)合浙江大學(xué)王浩華教授研究組，曾宣布利用高品質(zhì)量子點(diǎn)單光子源構(gòu)建了用于玻色取樣的多光子可編程量子計(jì)算原型機(jī)，打破了之前由谷歌、NASA和UCSB公開報(bào)道的九個(gè)超導(dǎo)量子比特的操縱，首次實(shí)現(xiàn)了十個(gè)超導(dǎo)量子比特的糾纏，并在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了快速求解線性方程組的量子算法。

不過，不管是谷歌的隨機(jī)線路還是中科大的玻色取樣，這些用于演示量子計(jì)算機(jī)能力的問題并不具備實(shí)際應(yīng)用能力。朱曉波希望，在10-15年間，量子計(jì)算機(jī)能夠在密碼學(xué)等領(lǐng)域解決“真正的問題“。

他也看好量子計(jì)算機(jī)在人工智能領(lǐng)域的潛力。“量子機(jī)器學(xué)習(xí)是現(xiàn)在非常熱們的方向，在輸入和輸出方面還有問題，但處理流程非常有優(yōu)勢(shì)。”只要量子計(jì)算機(jī)的比特?cái)?shù)達(dá)到幾百，精度達(dá)到99%，就可以壓倒經(jīng)典計(jì)算機(jī)。

不過，朱曉波相信真正到了實(shí)用的那一天，量子計(jì)算機(jī)也更多會(huì)以服務(wù)器的形式出現(xiàn)，大家把問題上傳到云端，交給服務(wù)器計(jì)算。