每經(jīng)編輯｜盧祥勇    

天下武功，唯快不破。

12月4日，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)宣布該校潘建偉等人成功構(gòu)建76個(gè)光子的量子計(jì)算原型機(jī)“九章”，求解數(shù)學(xué)算法高斯玻色取樣只需200秒，而目前世界最快的超級(jí)計(jì)算機(jī)要用6億年。

這一突破使我國成為全球第二個(gè)實(shí)現(xiàn)“量子優(yōu)越性（國外也稱之為‘量子霸權(quán)’）”的國家。

據(jù)同花順數(shù)據(jù)，4日開盤后，量子科技概念指數(shù)一度漲逾1%，截至午間收盤回落至0.24%，個(gè)股方面浩豐科技大漲9.47%，藍(lán)盾股份漲3.74%，國盾量子漲1.84%，科大國創(chuàng)漲1.71%。

圖片來源：攝圖網(wǎng)

我國科學(xué)家實(shí)現(xiàn)“量子計(jì)算優(yōu)越性”里程碑

北京時(shí)間12月4日，國際頂尖雜志《Science》刊發(fā)了中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)潘建偉、陸朝陽等組成的研究團(tuán)隊(duì)的一項(xiàng)重磅研究成果。

潘建偉、陸朝陽等組成的研究團(tuán)隊(duì)與中科院上海微系統(tǒng)所、國家并行計(jì)算機(jī)工程技術(shù)研究中心合作，構(gòu)建了76個(gè)光子100個(gè)模式的量子計(jì)算原型機(jī)“九章”，實(shí)現(xiàn)了具有實(shí)用前景的“高斯玻色取樣”任務(wù)的快速求解。命名為“九章”是為了紀(jì)念中國古代最早的數(shù)學(xué)專著《九章算術(shù)》。

量子計(jì)算機(jī)在原理上具有超快的并行計(jì)算能力，可望通過特定算法在一些具有重大社會(huì)和經(jīng)濟(jì)價(jià)值的問題方面（如密碼破譯、大數(shù)據(jù)優(yōu)化、材料設(shè)計(jì)、藥物分析等）相比經(jīng)典計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)指數(shù)級(jí)別的加速。當(dāng)前，研制量子計(jì)算機(jī)已成為世界科技前沿的最大挑戰(zhàn)之一，成為歐美各發(fā)達(dá)國家角逐的焦點(diǎn)。

圖片來源：攝圖網(wǎng)

“量子優(yōu)越性像個(gè)門檻，是指當(dāng)新生的量子計(jì)算原型機(jī)，在某個(gè)問題上的計(jì)算能力超過了最強(qiáng)的傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)，就證明其未來有多方超越的可能。”中科大教授陸朝陽說，多年來國際學(xué)界高度關(guān)注、期待這個(gè)里程碑式轉(zhuǎn)折點(diǎn)到來。

去年9月，美國谷歌公司推出53個(gè)量子比特的計(jì)算機(jī)“懸鈴木”，對(duì)一個(gè)數(shù)學(xué)算法的計(jì)算只需200秒，而當(dāng)時(shí)世界最快的超級(jí)計(jì)算機(jī)“頂峰”需2天，實(shí)現(xiàn)了“量子優(yōu)越性”。

根據(jù)現(xiàn)有理論，“九章”處理高斯玻色取樣的速度比目前最快的超級(jí)計(jì)算機(jī)快一百萬億倍，“九章”一分鐘完成的任務(wù)，超級(jí)計(jì)算機(jī)需要花費(fèi)一億年。其速度等效的比“懸鈴木”還要快一百億倍。

據(jù)悉，潘建偉團(tuán)隊(duì)這次突破歷經(jīng)20年，主要攻克高品質(zhì)光子源、高精度鎖相、規(guī)模化干涉三大技術(shù)難題。

“比如說，我們每次喝下一口水很容易，但每次喝下一個(gè)水分子很困難。”潘建偉說，光子源要保證每次只放出1個(gè)光子，且每個(gè)光子一模一樣，這是巨大挑戰(zhàn)。同時(shí)，鎖相精度要在10的負(fù)9次方以內(nèi)，相當(dāng)于100公里距離的傳輸誤差不能超過一根頭發(fā)直徑。

與通用計(jì)算機(jī)相比，“九章”還只是“單項(xiàng)冠軍”，但其超強(qiáng)算力，在圖論、機(jī)器學(xué)習(xí)、量子化學(xué)等領(lǐng)域具有潛在應(yīng)用價(jià)值。

該成果牢固確立了我國在國際量子計(jì)算研究中的第一方陣地位，為未來實(shí)現(xiàn)可解決具有重大實(shí)用價(jià)值問題的規(guī)模化量子模擬機(jī)奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。此外，基于“九章號(hào)”量子計(jì)算原型機(jī)的高斯玻色取樣算法在圖論、機(jī)器學(xué)習(xí)、量子化學(xué)等領(lǐng)域具有潛在應(yīng)用，將是后續(xù)發(fā)展的重要方向。

《Science》雜志審稿人評(píng)價(jià)該工作是“一個(gè)最先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)”（a state-of-the-art experiment），“一個(gè)重大成就”（a major achievement）。

據(jù)悉上述項(xiàng)目受到了中國科學(xué)院、安徽省、科技部、上海市和基金委的支持。

量子科技已站上風(fēng)口

量子科技，被稱為21世紀(jì)的尖端科技，不僅可以讓“竊聽”無處遁形，甚至被認(rèn)為可以改變未來人類生活。

四年前，“墨子號(hào)”衛(wèi)星的成功發(fā)射，讓神秘了100多年的量子物理，終于走上舞臺(tái)，也為量子通信豎起了中國標(biāo)桿。這個(gè)致力于“保密”的黑科技也一度引爆資本圈，市場(chǎng)空間被廣泛看好。

量子科技之所以一直都備受關(guān)注，成為多國戰(zhàn)略布局的重點(diǎn)領(lǐng)域，在于其顛覆性。當(dāng)前量子科技主要包括量子計(jì)算、量子通信和量子測(cè)量三大領(lǐng)域，其中計(jì)算與通信是業(yè)界關(guān)注的重點(diǎn)。量子計(jì)算具有經(jīng)典計(jì)算無法比擬的巨大信息攜帶和超強(qiáng)并行處理能力；量子通信無法被竊聽，較傳統(tǒng)加密算法具有優(yōu)勢(shì)。

同花順數(shù)據(jù)顯示，量子科技概念指數(shù)年初至今從1060余點(diǎn)，上升到最高1544點(diǎn)，目前回落至1400余點(diǎn)，相比年初漲幅達(dá)32%。

今年10月16日下午，中共中央政治局會(huì)議集體學(xué)習(xí)量子科技，中共中央總書記習(xí)近平在主持學(xué)習(xí)時(shí)強(qiáng)調(diào)，要充分認(rèn)識(shí)推動(dòng)量子科技發(fā)展的重要性和緊迫性，加強(qiáng)量子科技發(fā)展戰(zhàn)略謀劃和系統(tǒng)布局，把握大趨勢(shì)，下好先手棋。

習(xí)近平指出，近年來，量子科技發(fā)展突飛猛進(jìn)，成為新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的前沿領(lǐng)域。加快發(fā)展量子科技，對(duì)促進(jìn)高質(zhì)量發(fā)展、保障國家安全具有非常重要的作用。

在A股市場(chǎng)上，量子科技概念股比較有名的當(dāng)屬國盾量子，7月9日公司科創(chuàng)板鳴鑼上市，成為中國量子科技領(lǐng)域首家A股上市企業(yè)。國盾量子上市首日最高漲幅超1000%，收盤上漲924%。

值得注意的是，國盾量子的核心技術(shù)即起源于中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)合肥微尺度物質(zhì)科學(xué)國家研究中心的量子信息研究團(tuán)隊(duì)，在安徽省鼓勵(lì)“科技成果轉(zhuǎn)化”的時(shí)代背景下成立，是國內(nèi)最早探索量子信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的公司。

（本文內(nèi)容僅供參考，不作為投資依據(jù)。投資者據(jù)此操作，風(fēng)險(xiǎn)自擔(dān)。）

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封面圖片來源：攝圖網(wǎng)