量子计算机五条原则,5分钟，让你搞懂量子计算机

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中国科学家现在能把量子计算机做到什么水平呢？

中国的量子计算机有10个比特。也就是说，这台量子计算机，每一步可做2的10次方，也就是1024次运算。

举个例子，如果传统计算机，好比两个手指戳戳钢琴键，那么中国的这台量子计算机就相当于是千手观音弹钢琴，有1024个手指，在同时操作。

这样弹出来的乐曲是不是要丰富、流畅得多？

中国量子计算机的首次实验测试，也证明了它的速度优势——不仅比国际同行类似的实验加快至少2.4万倍。同时，通过和经典算法比较，也比人类历史上第一台电子管计算机(ENIAC)和第一台晶体管计算机(TRADIC)运行速度快10-100倍。

全世界都在攻关量子计算机

为什么这么难制造

Q：这台量子计算机已经成型了吗？

目前这台机器还处于原始状态，是一台只有元器件和光学仪器的原型机。大小大约占3平方米不到。

Q：3平方米也不小了，量子计算机以后可以出笔记本电脑吗？

如果做到更加实用化，比如将核心元件压缩成CPU，量子计算机体积也可以大幅缩小。

Q：对于量子计算机能够容纳多少个光量子，世界上的几个团队一直在暗暗较劲。

2015年，谷歌、NASA(美国航天航空局)和加州大学圣芭芭拉分校宣布实现了9个超导量子比特的高精度操纵。

今年上半年，谷歌也曾宣布要发布10比特的量子计算机，结果被中国科学家团队超车。

接下去，大家还要继续1个比特挨着1个比特地“咬”，以至于达到“量子霸权”。

为什么大家都在紧咬这个研究，“量子霸权”到底牛在哪里？

“量子霸权”是加州理工学院物理学家John Preskill发明的名词。

通俗来讲就是：目前的超级计算机系统，能完成5到20个量子比特的量子计算机所做的事情。但达到约50个量子比特之后，量子计算机的能力将一骑绝尘，超级计算机只能望“量子”兴叹。

50比特的量子计算机，一步就能进行2的50次方运算，等于1125899906842000，即一千万亿次计算，已经达到全球排名第五、中国天河一号超级计算机现在的计算能力。

如果真的到了那一天，现在的电子计算机就相当于以前的算盘，显得笨重又古老了。

Q：为什么光量子的量越多，量子计算机越难制造？

量子计算机中的量子，必须处于彼此纠缠的状态中才能工作。而光量子数量越多，纠缠状态的稳定性就越差。

Q：潘建伟团队是怎么把量子纠缠起来的？

在-220℃以下的降温超导环境中，作纠缠。纠缠速度很快的，“嗖”