在過去幾年裡，量子計算技術已經從原本的默默無聞一躍發展為一項價值數十億美元的事業，其對國家安全、全球經濟以及物理學和計算機科學基礎的潛在影響也得到了承認。2019年，美國《國家量子計劃法》被簽署成為法律，美國打算未來10年在量子技術領域投資逾12億美元（1美元約合6.6元人民幣——本網注）。這一領域也吸引了相當大量的炒作，有人發布不切實際的時間表，有人誇誇其談地稱量子計算機將讓經典計算機徹底過時。
技術路綫與穀歌不同
中科大團隊展示量子計算潛力的最新行動至關重要，因為它采用的方法與穀歌公司的方法截然不同。“西克莫”用金屬超導環構成量子比特，而在“九章”中，光子本身就是量子比特。陸朝陽說，這進一步獨立證實了量子計算原理甚至可以在完全不同的硬件上實現“量子霸權”，“我們因而確信，從長期看，構建有用的量子模擬器和容錯量子計算機最終將是可行的”。
為什麼量子計算機擁有巨大的潛力？想想著名的雙縫實驗。在這個實驗中，一個光子被射向一面有A和B兩條狹縫的屏障。該光子并不穿過狹縫A，也不穿過狹縫B。相反，雙縫實驗證明，光子處於一種“叠加”狀態，即穿過狹縫A和穿過狹縫B這兩種可能性的組合。理論上，利用“叠加”等量子特性可以讓量子計算機在被用來解決某些特定問題時實現相對於經典計算機的指數級提速。
去年，中科大團隊曾演示14光子玻色取樣——筆記本電腦很難完成該任務，但超級計算機卻能輕易完成。為擴大規模并最終實現量子霸權，他們采用了略微不同的規程，即“高斯玻色取樣”。
德國帕德博恩大學的量子光學專家、“高斯玻色取樣”的開發者之一克裡斯蒂娜•西爾伯霍恩說，設計這項技術是為了避開阿倫森和阿爾希波夫的“香草玻色取樣”所使用的不可靠單個光子。 |
