IBM 的量子计算机走上了展台，中国的走到哪了?

前段时间的 2019 国际消费电子展（CES）上，IBM 向世人展示了目前全球唯一一台脱离实验室环境运行的量子计算机「IBM Q System One」。

整套系统的所有零件内置在了一个棱长9英尺（约 2.7 米）的立方体内，这个立方体由半英寸（约 1.27 cm）厚的硼硅酸盐玻璃制成，看起来极具未来的科幻感。系统的前后「门」可同时打开，工程师可以操作前部的量子计算机和后面板后隐藏的各种冷却和控制模块。

量子计算机，顾名思义，采用量子力学的能力处理计算，它可以利用量子的「叠加」和「纠缠」两种特性实现强大的计算能力，甚至有传言在理论上可以一举超越当今世界上最快的超级计算机。

不过量子计算的实现需要极为苛刻的环境，比如可以容纳量子比特的特殊加固装置、使其保持在绝对零度（-273.15 °C）的巨型冷却设备、帮助抵御干扰并读取数据的电子设备等等。所以它更多时候只能呆在不为人知的「秘密基地」里。

由此也得以窥见 IBM 这套独立的量子计算机的计算能力，有外国媒体就质疑了它目前的性能可能还「不如我们常用的便携轻薄笔记本」。不过它的出现还是掀起了一番热潮，证明了量子计算机可以走出实验室环境，把大众脑海中虚幻的想象以实体呈现出来。

近几年「摩尔定律」失效的声音四起，传统芯片进步愈加缓慢，芯片巨头英特尔也因为「挤牙膏」而饱受诟病，量子计算取代传统芯片的呼声越来越高。国外科技巨头谷歌和微软也纷纷入局，先后发布 72 位量子处理器和量子计算编程语言。

全世界都对量子计算抱有极大的热情，我国的科研人员自然也不会落于人后。

2 月 6 日，我国的农历新年第二天，就传来了中国科学技术大学杜江峰院士团队，首次在室温大气条件下实现可编程量子处理器的消息。国际学术期刊《njp 量子信息》日前也发表了该成果。

该成果证明了，量子计算可以脱离苛刻的运行环境，在常规环境中实现计算，并摆脱之前每进行一次运算就要改变硬件配置的模式，为量子计算的室温研究开辟了新的道路。

▲杜江峰团队

在此之前的 2018 年 12 月 6 日，合肥本源量子公司也发布了我国首款量子计算机控制系统「OriginQ Quantum AIO」，并计划在未来三年左右推出量子计算机原型机。

该套系统由同为中国科学技术大学的郭光灿院士团队研发，整套系统精简、高效，其体积与 20 寸行李箱相差无几，而在此之前，完成量子芯片调试需要满满一屋子的设备，如世界上第一台计算机。

在纪录片《创新中国》的画面中，也记录了位于上海的量子信息与量子科技研究院，我国科学家潘建伟及其团队就在其中进行光量子计算机的相关研究，并分享了与比尔·盖茨交流的体会。在此之前，潘建伟已经带领团队，实现了我国在量子通信领域从跟随者到领跑者的里程碑式进步。

▲截图自纪录片《创新中国》

除此之外，普通消费者更加了解的阿里巴巴旗下研究机构达摩院，也在量子计算的领域努力耕耘。

不过尽管我国在量子计算的领域取得了如此多的进步与成就，但还是与国际顶尖的研究成果存在明显的差距。就算抛开这次 IBM 公开展示的独立量子计算机不谈，大型机器的计算量也有明显的差距。

▲中国科学院院士、中国科学院量子信息重点实验室主任郭光灿

中国科学院院士、中国科学院量子信息重点实验室主任郭光灿就曾在第二十届高交会中国高新技术论坛的演讲中提到，仍是「国际上比较领先，相干时间已经提到100个微秒，现在他们已经做到10几个比特，而我们国内在超导（量子计算机）方面远远落后于国际。」

虽然 IBM 给量子计算商用的大门撬开了一个缝隙，但无论是国内还是国外，量子计算机的高性能运算依然难以棘手的难题，对于普通人来说更是是遥不可及。但是为了找到打开未来科技的那把钥匙，和抓住稀薄未来的可能性，全世界的科研人员仍在不懈的努力。

或许就在不远的将来，我们真的可以迎来量子计算机商用的那一刻。

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