中科院院士潘建伟：中国量子计算将如“雨后春笋”

 47岁的中国科学技术大学教授、中国科学院院士潘建伟，再一次站在聚光灯下。5月3日，他代表团队在上海宣布两件关于量子的喜讯：成功研制世界首台超越早期经典计算机的量子计算机;成功实现目前世界上最大数目(10个)超导量子比特纠缠。

相关成果分别发表于国际学术期刊《自然·光子学》和《物理评论快报》，引起海内外广泛关注。

量子计算机，图来自网络

“我们实现的是量子计算基础研究领域的第一步，一小步，但也是重要的一步。”面对蜂拥而至的媒体，潘建伟穿着惯常的驼色绒衫平静地说。

学界公认量子计算基础研究有“三步走”。第一步是展示超越首台电子计算机的计算能力，第二步是展示超越商用中央处理器的计算能力，第三步是展示超越超级计算机的计算能力。

潘建伟与陆朝阳课题组制造出的光量子计算原型机，计算速度超越了71年前诞生的世界首台经典算法计算机埃尼阿克(ENIAC)。一位审稿人评价：“你们构建了第一代‘ENIAC’量子机器。”

与此同时，朱晓波、王浩华、陆朝阳和潘建伟等科学家协同工作，成功实现10个超导量子比特的高精度操纵，打破了美国方面在2015年创造的9个超导量子比特操纵的纪录。

30年前，潘建伟考入中国科学技术大学近代物理系，与量子结缘。21年前，潘建伟师从量子力学大师塞林格，当被导师问及梦想，他脱口而出：“我要在中国建一个世界一流的量子物理实验室。”

如今作为中国量子领域研究的领军者，潘建伟雄心勃勃。他并不满足这两项最新成果，而是瞄准更高的要求。他说，要在2017年底实现大约20个光量子比特的操纵，同时制备出20个超导量子比特样品。他还说，要到2020年做到45至50个光量子比特的操纵，最终实现量子计算超越经典超级计算机的“量子称霸”目标。

由于量子计算的巨大潜在价值，欧美各国都在积极整合各方面研究力量和资源开展协同攻关，大型高科技企业如谷歌、微软、IBM等早早布局量子计算研究。中国的科研院校及企业也必须参与这场国际竞争。

出生在浙江省，潘建伟用当地常见的“笋”来比喻中国量子计算领域的发展。他描绘说，笋尖刚长出来时进展较为缓慢，一旦长起来便越来越快。他说中国的量子计算就如“春笋”，“我们的爆发式增长已到了相变点”。

潘建伟有此判断，一方面是基于中国科学家多年积累。以他的团队为例，从1999年突破4光子纠缠操纵到2016年首次实现10光子纠缠操纵，他们始终“领跑”国际。

另一方面是国内已形成协同创新的良好风气，比如最新成果是由中国科学技术大学、浙江大学、中国科学院物理研究所等合作完成，并且得到中国科学院—阿里巴巴量子计算实验室等方面的资助。

“未来将面临激烈的竞争，我希望结合国家实验室建设，让许多研究者面向同一个目标，集中全国力量去攻克量子计算机，突破国外的封锁。”潘建伟微笑着说，“保守一点说，用5至10年时间造出几台解决材料设计、化学研究、物理研究等需求的专用量子计算机”。