量子信息科學(xué)的一大重要應(yīng)用就是量子計算,。有專家評論,,當(dāng)量子計算機發(fā)展到50量子位的時候,,就能實現(xiàn)“量子稱霸”,,“碾壓”世界上任何傳統(tǒng)計算機,。5日,,在由中國科技新聞學(xué)會主辦的“2016年中國科技傳播論壇”上,中科院院士潘建偉認(rèn)為,,第一次“量子稱霸”將會成為物理學(xué)和計算機科學(xué)的里程碑,,“雖然目前不能說出確切的時間,但應(yīng)該為時不遠(yuǎn)”,。
會上,,潘建偉詳解中國量子計算研究的時間表:計劃5年之后,實現(xiàn)50個量子比特的相干操縱,,計算潛力將超越今年6月世界運算速度排名第一的超級計算機“太湖之光”,;用15年左右時間,構(gòu)建天地一體的有量子通信安全保障的未來互聯(lián)網(wǎng),,即量子互聯(lián)網(wǎng),。
他補充說,將用10年或更長時間造出專用量子計算機,,應(yīng)用于人工智能,、大數(shù)據(jù)分析、信息提取等特殊領(lǐng)域,。
在經(jīng)典計算機中,,每個比特都只有0和1這兩種狀態(tài)。但在量子計算中,,每個比特可以處在0和1的疊加狀態(tài)上,,一旦操縱的量子數(shù)目增多,它就會以指數(shù)增長的形式來提升運算速度,,有并行運算的能力,。例如,求解10的24次方變量的方程組,,用“太湖之光”需要100年左右計算時間,,但用萬億次的量子計算機大概只需0.01秒。
“構(gòu)造小網(wǎng)絡(luò)做量子計算機是該領(lǐng)域研究者努力的方向,?!迸私▊ソ榻B,目前,,IBM,、谷歌、微軟和中國的研究小組都致力于量子計算機的研發(fā),。
潘建偉說,,計劃5至10年完成100個量子比特甚至幾百個量子比特的相干操縱。“如果達(dá)到100個量子比特的相干操縱,,對某些特定問題的求解速度就能達(dá)到2的100次方,,這是目前全球計算能力總和的百萬倍?!?/p>
潘建偉透露,,目前,也將量子技術(shù)同步推廣于潛艇自主導(dǎo)航等,。他說,,如果潛艇出海使用傳統(tǒng)導(dǎo)航技術(shù),潛行100天的話,,(由于在海下無法同步校準(zhǔn)),,誤差將達(dá)到幾百公里;但若利用成熟的量子精密測量技術(shù),,潛行百天后,,誤差會小于1公里。
在量子通信方面,,據(jù)介紹,,目前在建的“京滬干線”項目光纖長度約2000公里,計劃于2016年底建成,,將連接北京,、上海等城域網(wǎng)絡(luò),將通過技術(shù)驗證等,,實現(xiàn)網(wǎng)上銀行數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程災(zāi)備,、金融機構(gòu)信息數(shù)據(jù)采集等應(yīng)用示范。8月發(fā)射的中科院量子科學(xué)實驗衛(wèi)星“墨子號”,,將實現(xiàn)高速星地量子秘鑰分發(fā),、星地量子糾纏分發(fā)和千公里級的空地量子隱形傳輸?!澳壳?,已建立起星地信道,,為后期實驗打下基礎(chǔ),,以便最后形成天地一體的量子通信網(wǎng)絡(luò)?!迸私▊フf,。