中国科学院量子信息和量子科技创新研究院近日宣布,我国科学家在光量子计算机研究中,建造了世界上超越早期经典计算机的光量子计算原型机;在超导量子计算机研究中,实现了世界上纠缠数目最多的超导量子比特处理器。
“量子”是什么?量子是最小的、不可再分割的能量单位。我们中学物理书上提到的分子、原子、电子,其实都是量子的不同表现形式。也可以说,我们的世界都是由量子组成的。而我们每个人,都是“24K”纯量子产品。
量子计算利用量子相干叠加原理,计算能力随可操纵的粒子数呈指数增长。例如,一台操纵50个微观粒子的量子计算机,对特定问题的处理能力可超过目前的超级计算机。
“10年内,超导量子操纵有可能做到100个粒子。到那时,它对某些特定问题的计算能力就可以达到目前全世界所有计算能力之和的100万倍。”中国科学技术大学潘建伟院士说。利用它,可以实现精准的天气预报,躲避飓风海啸;计算优化的出行线路,让城市减少堵车;识别有效的分子组合,降低药物的研发成本和周期;甚至可以用于探索太空,较快辨别可能存有生命体的行星。
量子不仅可以用于量子计算,更安全的量子通信也应运而生。
潘建伟说,量子通信可以从原理上确保身份认证、传输加密以及数字签名等的安全性,从根本上解决信息安全问题。目前,量子保密通信已逐步进入产业化阶段,成为未来保障信息安全的“护卫舰”。
(《光明日报》《西安日报》5.4 齐芳)

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