中國量子計算研究獲突破 成功研發半導體量子芯片

近日，我國量子計算機研究取得突破性進展，中國科技大學量子實驗室成功研發了半導體量子芯片。

據央視新聞8月11日消息，量子芯片相當於未來量子計算機的“大腦”，研製成功後可實現量子的邏輯運算和信息處理。有了計算，量子的存儲及控制技術也必不可少。這款三明治型的固態量子存儲器，在低温有磁場的輔助設備中才能工作。

中科院量子信息重點實驗室研究員周宗權表示，下一步發展方向，要把這個量子存儲器做小做得齊整化，以延長它的壽命，最終我們希望做成一個像經典的便攜式U盤一樣方便使用的器件，實現超遠距離的量子態量子信息的傳輸。

量子計算機以其驚人的計算速度和性能被認為即將顛覆現有的普通計算機，“量子芯片”作為量子計算機的“大腦”，是體現和普通計算機差異的核心。目前，國內外研究機構都開始對這一領域展開了研究，而中國也無疑已經走在了前列。

在8月4日出版的《自然》雜誌的一篇封面文章中，與馬里蘭大學聯合量子研究所(JQI)和量子信息和計算機科學聯合中心成員Christopher Monroe一起合作的研究人員提出了第一個完全可編程和可重新配置的量子計算機模塊。

上週，《物理評論快報》（Physical Review Letters）報道稱，牛津大學教授的研究實現了量子計算機研發進程的一個重大突破：由英國工程和物理科學研究理事會（EPSRC）資助的網絡量子信息技術中心（NQIT）的科學家已經將量子邏輯門（quantum logic gate）的精度提升至99%。

眾所周知，量子是最小的不可分割的能量單位，而1個量子位同時有0和1兩個狀態，相應的N個量子位可同時存儲2的N次方個數據。所以，量子計算機操作一次的效果和普通電子計算機要進行2的N次方次操作的效果等同，換言之量子計算能一次完成2的N次方個數據的並行處理，這樣的並行計算速度完全可以秒殺傳統計算機。

中國科學院院士、中國科學技術大學教授郭光燦表示，“量子計算機是一項顛覆性的技術，一旦成功研發，就可以破解現在所有的密碼，另外它還可以解決大數據等等問題。”

當然，目前量子技術還主要處於實驗階段，要實現商用還有很長的路要走。