12月3日消息，世界互聯(lián)網(wǎng)大會(huì)先進(jìn)科技成果發(fā)布會(huì)上，中科院量子信息與量子科技創(chuàng)新研究院教授陸朝陽表示，今年年底，將上線高精度十超導(dǎo)量子比特的云計(jì)算平臺(tái)，公眾可以在線體驗(yàn)量子計(jì)算。

以下是陸朝陽演講全文：

大家好，非常榮幸在互聯(lián)網(wǎng)大會(huì)向大家報(bào)告中國(guó)科學(xué)院在量子計(jì)算這個(gè)領(lǐng)域取得的一些基礎(chǔ)性研究成果。我們知道，50多年以來摩爾定律一直見證著計(jì)算機(jī)的更新?lián)Q代，之前每過18個(gè)月半導(dǎo)體晶體管的尺寸就會(huì)縮小一半。假如按照這個(gè)趨勢(shì)繼續(xù)發(fā)展，當(dāng)它的尺寸接近原子級(jí)別的時(shí)候，電子的運(yùn)動(dòng)將不再遵守經(jīng)典物理學(xué)規(guī)律，這個(gè)時(shí)候量子力學(xué)將起到主導(dǎo)作用。因此在后摩爾時(shí)代，計(jì)算機(jī)的形態(tài)會(huì)有什么樣的變化，如何可持續(xù)地提升計(jì)算能力？這已經(jīng)成為一個(gè)基礎(chǔ)而重大的問題。

隨著量子物理學(xué)的發(fā)展和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ倪M(jìn)步，我們物理學(xué)家現(xiàn)在已經(jīng)可以在實(shí)驗(yàn)室自主地操縱微觀世界的一些基本粒子，這些是組成物質(zhì)和能量的基本單位。例如光的基本組成單位是一個(gè)一個(gè)的光子，物質(zhì)的基本組成單位是原子，這些量子具有非常奇妙的特性，一個(gè)量子可以同時(shí)處于多種狀態(tài)。比如說一個(gè)光子它可以同時(shí)處于烏鎮(zhèn)和紐約，就如同孫悟空的“分身術(shù)”一樣，在學(xué)術(shù)界這被稱為“相干疊加”。多個(gè)量子還可以處于一種糾纏的狀態(tài)，不管它們相距多么遙遠(yuǎn)，它們始終都保持著一種關(guān)聯(lián)，這種關(guān)聯(lián)也被愛因斯坦稱之為“遙遠(yuǎn)地點(diǎn)之間的詭異互動(dòng)”。

對(duì)量子物理學(xué)基本問題的研究給計(jì)算機(jī)科學(xué)帶來了新的機(jī)會(huì)。用剛才的“相干疊加”，如果我們有四個(gè)量子比特，它就可以同時(shí)處于0000、0001-1111這16種狀態(tài)。那么我們想像一下，如果我們能夠精確地操縱50個(gè)量子比特，那我們的計(jì)算機(jī)就可以有2的50次方的狀態(tài)同時(shí)存在，雖然50并不是一個(gè)特別大的數(shù)，但是2的50次方它等于10的15次，也就是大約1000萬億這么大的一個(gè)數(shù)。所以它能夠通過一些特定算法的設(shè)計(jì)，來解決一些重要的特定問題，包括密碼破譯、大數(shù)據(jù)分析、人工智能等等。

舉個(gè)例子，如果我們要來分解一個(gè)300位的大數(shù)，用現(xiàn)在的計(jì)算機(jī)需要15萬年的時(shí)間，如果我們有萬億次的量子計(jì)算機(jī)，則只需要1秒鐘。我們目前整個(gè)量子計(jì)算機(jī)的領(lǐng)域遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有發(fā)展到這個(gè)水平，總體還處于基礎(chǔ)研究的階段。

中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)潘建偉團(tuán)隊(duì)在光量子糾纏和量子計(jì)算領(lǐng)域一直保持國(guó)際領(lǐng)先地位。我們發(fā)展了同時(shí)具備高效率、高純度和高全同性的單光子源，和超低損耗的光量子線路。對(duì)多個(gè)量子比特進(jìn)行邏輯控制的一個(gè)重要的前提是能夠把它們糾纏起來。

我們之前已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了10個(gè)光子的糾纏，并對(duì)重要的量子算法進(jìn)行了系統(tǒng)的演示驗(yàn)證。在此基礎(chǔ)上，2017年5月，我們發(fā)布了世界上首臺(tái)超越早期經(jīng)典計(jì)算機(jī)的光量子計(jì)算機(jī)。針對(duì)“玻色采樣”問題，該原型機(jī)的處理速度比目前國(guó)際所有實(shí)驗(yàn)速度快至少24000倍，同時(shí)也第一次超過了人類歷史上第一臺(tái)電子管計(jì)算機(jī)和第一臺(tái)晶體管計(jì)算機(jī)。同時(shí)，在超導(dǎo)體系，中國(guó)科大、浙江大學(xué)和我們物理所等合作團(tuán)隊(duì)研發(fā)了十比特超導(dǎo)量子比特的糾纏，并演示了求解線性方程組的量子算法。

今年年底，我們將上線高精度十超導(dǎo)量子比特的云計(jì)算平臺(tái)，公眾可以在線體驗(yàn)量子計(jì)算。最近，我們已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了18個(gè)光量子比特的超糾纏，進(jìn)一步刷新了該領(lǐng)域的世界紀(jì)錄。