谷歌前日剛剛宣告最快在2017年底前推出50個(gè)量子比特靠運(yùn)氣三公押注最科學(xué)心得的計(jì)算機(jī)靠運(yùn)氣三公押注最科學(xué)心得，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)（下稱中科大）今天就說，我先給你演示下10個(gè)量子比特的計(jì)算機(jī)。（注：量子比特?cái)?shù)目越大，計(jì)算機(jī)運(yùn)行速度越快。）

　　勞動(dòng)節(jié)剛過2天，中科大潘建偉的團(tuán)隊(duì)在上海宣布，構(gòu)建了世界首臺(tái)10個(gè)超導(dǎo)量子比特的計(jì)算機(jī)。

　　在業(yè)內(nèi)人士看來，量子計(jì)算機(jī)將是計(jì)算技術(shù)的下一個(gè)里程碑，在全球主要國家和科技巨頭已上演“量子爭(zhēng)霸”的情況下，潘建偉團(tuán)隊(duì)的成果顯示了中國在這一領(lǐng)域處于世界領(lǐng)先水平。

　　01

中科大推出全球首臺(tái)10量子比特計(jì)算機(jī)

　　5月3日，中科大潘建偉的研究團(tuán)隊(duì)在上海正式宣布，構(gòu)建了世界首臺(tái)10個(gè)超導(dǎo)量子比特的計(jì)算機(jī)。

　　潘建偉表示，研究團(tuán)隊(duì)在去年首次實(shí)現(xiàn)10光子糾纏操縱的基礎(chǔ)上，利用高品質(zhì)量子點(diǎn)單光子源構(gòu)建了目前世界上最大數(shù)目（10個(gè)）超導(dǎo)量子比特的糾纏，并在超導(dǎo)量子處理器上實(shí)現(xiàn)了快速求解線性方程組的量子算法。研究團(tuán)隊(duì)的系列成果已發(fā)表在國際權(quán)威學(xué)術(shù)期刊《自然光子學(xué)》和《物理評(píng)論快報(bào)》上。

　　這個(gè)量子計(jì)算機(jī)有多快？潘建偉表示，實(shí)驗(yàn)測(cè)試表明，該原型機(jī)的“玻色取樣”速度不僅比國際同行類似的之前所有實(shí)驗(yàn)加快至少24000倍；同時(shí)，通過和經(jīng)典算法比較，也比人類歷史上第一臺(tái)電子管計(jì)算機(jī)(ENIAC)和第一臺(tái)晶體管計(jì)算機(jī)(TRADIC)運(yùn)行速度快10-100倍。恩，小編翻譯一下就是：反正這老厲害了，而且還開創(chuàng)了第三種（下一代）計(jì)算機(jī)。

　　值得關(guān)注的是，這一成果打破了此前谷歌宣布的9個(gè)超導(dǎo)量子比特的操縱。在業(yè)內(nèi)人士看來，中科大此次實(shí)現(xiàn)了10量子比特的計(jì)算機(jī)意義重大，“在全球主要國家和科技巨頭已上演‘量子爭(zhēng)霸’的情況下，潘建偉團(tuán)隊(duì)的成果顯示了中國在這一領(lǐng)域處于世界領(lǐng)先水平?！?/p>

　　“我們研究團(tuán)隊(duì)計(jì)劃在今年年底實(shí)現(xiàn)大約20個(gè)光量子比特的操縱，將接近目前最好的商用CPU?！眻F(tuán)隊(duì)成員、中科大陸朝陽教授表示。此前，潘建偉期望通過5到10年的努力，實(shí)現(xiàn)50量子位的量子模擬計(jì)算。

　　尤其重要的是，在業(yè)內(nèi)人士看來，量子計(jì)算機(jī)將是計(jì)算技術(shù)的下一個(gè)里程碑?！叭绻呀?jīng)典超級(jí)計(jì)算機(jī)比作常規(guī)導(dǎo)彈，量子計(jì)算機(jī)就好比核彈頭?！敝锌拼蠊鉅N教授用這個(gè)形象的比喻來說明二者的區(qū)別。

　　02

全球巨頭押注量子計(jì)算機(jī)

　　科大國盾某研發(fā)人員對(duì)記者表示，量子競(jìng)爭(zhēng)已經(jīng)白熱化，大家都必須在五年內(nèi)持續(xù)輸出成果，保持熱度。

　　全球科技巨頭都已押注量子計(jì)算機(jī)的前景。谷歌、微軟、Intel、IBM、阿里紛紛出手，科技巨頭已經(jīng)打起了量子計(jì)算機(jī)“爭(zhēng)霸戰(zhàn)”。最有代表性的是，谷歌在收購了D-Wave后，聲稱在D-Wave計(jì)算機(jī)上運(yùn)行的量子算法比與之做對(duì)比的經(jīng)典算法快了1億倍，并期望在5年內(nèi)實(shí)現(xiàn)小型的量子計(jì)算機(jī)。

　　IBM的量子計(jì)算機(jī)已經(jīng)進(jìn)入“商用”，IBM在3月份宣布了一個(gè)關(guān)于量子計(jì)算研究新的分支項(xiàng)目“IBM Q”，為用戶提供付費(fèi)式量子咨詢和服務(wù)；并計(jì)劃打造50個(gè)量子位的量子計(jì)算機(jī)。此前，IBM已在去年發(fā)布了5個(gè)量子比特的量子計(jì)算云服務(wù)。

　　與谷歌和IBM采用超導(dǎo)量子比特糾纏實(shí)現(xiàn)量子計(jì)算不同，微軟正在采用了一種“拓?fù)淞孔佑?jì)算”方案，大力投入量子計(jì)算機(jī)研究。

　　早在2015年底，阿里就表示，由中科院牽頭，聯(lián)合中科大、科大國盾、中國鐵路網(wǎng)絡(luò)有限公司、中興通訊等，成立了“中國量子通信產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟”。

　　“預(yù)計(jì)幾十個(gè)量子比特、可供早期量子計(jì)算機(jī)科學(xué)研究的系統(tǒng)望在5年內(nèi)實(shí)現(xiàn)。”去年7月份，美國總統(tǒng)科學(xué)技術(shù)辦公室發(fā)布量子信息文件稱。

　　03

量子信息領(lǐng)域有哪些A股小伙伴

　　目前，量子信息可以被分為兩個(gè)領(lǐng)域：量子計(jì)算和量子通信。此次量子計(jì)算機(jī)的發(fā)布，也有望給國內(nèi)這兩大領(lǐng)域均帶來提振！

部分量子信息概念股一覽

　　市場(chǎng)也已聞風(fēng)起舞。截至5月3日收盤，神州信息、浙江東方、三力士等10幾只“量子通信”概念股的股價(jià)均有上漲。

　　具體到公司層面，科大國盾（浙江東方參股）正在廣泛尋求材料、技術(shù)用于量子芯片、光器件的生產(chǎn)。在上述科大國盾研發(fā)人員看來，在量子計(jì)算機(jī)的實(shí)現(xiàn)上，光量子、色心金剛石、IBM和Google的超導(dǎo)電路，以及冷原子、半導(dǎo)體器件都是關(guān)鍵。

　　在谷歌看來，雖然解決終極量子計(jì)算機(jī)的技術(shù)難題至少還要等上10年，但在5年內(nèi)，小型的量子計(jì)算機(jī)會(huì)逐漸興起，短期回報(bào)依然是有可能的。根據(jù)谷歌的定義，終極量子計(jì)算機(jī)需要能夠容忍噪音和錯(cuò)誤、原則上能夠處理任何問題。這就意味著，需要更強(qiáng)大的處理器、更多的量子比特等以達(dá)到機(jī)器冗余。

　　記者查閱，在那些“貨真價(jià)實(shí)”的量子通信概念股中，與國內(nèi)量子通信龍頭研究單位中科大、中科院或其旗下公司合作的值得關(guān)注。例如，科華恒盛與科大國盾共同開發(fā)量子通信應(yīng)用市場(chǎng)，天海防務(wù)與深圳中科創(chuàng)客學(xué)院有限公司等擬合作成立“深圳中科佳豪量子工程研究院”。

　　在業(yè)內(nèi)人士看來，那些與大學(xué)或相關(guān)企業(yè)合作量子業(yè)務(wù)的公司也值得關(guān)注。例如，藍(lán)盾科技與華南師范大學(xué)信息光電子科技學(xué)院共同籌建量子密碼技術(shù)聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室、三力士與山西省太原市民營(yíng)經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)就山西省量子保密通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)項(xiàng)目進(jìn)行合作、凱樂科技牽手北京中創(chuàng)為量子通信技術(shù)有限公司、新海宜通過旗下孫公司蘇州新海宜電子技術(shù)有限公司研發(fā)智能通信網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)處理器。

　　此外，光通信器件商也值得關(guān)注。華工科技表示將量子通信技術(shù)作為其戰(zhàn)略發(fā)展的儲(chǔ)備項(xiàng)目；光迅科技表示在量子通信領(lǐng)域處于技術(shù)積累和產(chǎn)品開發(fā)階段。

　　延伸閱讀

　　券商觀點(diǎn)：量子信息產(chǎn)業(yè)顛覆力巨大

　　招商證券表示，量子信息產(chǎn)業(yè)正處于萌芽期，未來顛覆力巨大。信息產(chǎn)業(yè)已成為各個(gè)國家重要的經(jīng)濟(jì)支柱，產(chǎn)值以十萬億級(jí)計(jì)算。而量子計(jì)算有望憑借顛覆式的計(jì)算能力、以及極低的能耗要求起到革命性的作用。招商證券建議從中科院與中科大的技術(shù)導(dǎo)入產(chǎn)業(yè)的途徑中尋找投資機(jī)會(huì)，可關(guān)注中科曙光、浙江東方、亨通光電、神州信息。

　　安信證券稱，量子信息技術(shù)的兩大主流應(yīng)用領(lǐng)域分別是量子通信和量子計(jì)算。其中，量子計(jì)算很有可能以其領(lǐng)先的數(shù)據(jù)處理能力，為人工智能的未來插上騰飛的翅膀。在明確的產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢(shì)面前，不管是從短期、還是長(zhǎng)期主題投資的角度出發(fā)，現(xiàn)階段布局量子信息主題都是最佳時(shí)機(jī)。

　　關(guān)于

　　量子計(jì)算 的這些事兒，

　　你知道嗎？

　　1、什么是量子計(jì)算機(jī)？

　　量子計(jì)算機(jī)，是一種使用量子邏輯進(jìn)行通用計(jì)算的設(shè)備。不同于電子計(jì)算機(jī)（或稱傳統(tǒng)電腦），量子計(jì)算用來存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的對(duì)象是量子比特，它使用量子算法來進(jìn)行數(shù)據(jù)操作，其運(yùn)算速度比傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)快數(shù)十億倍。

　　2、量子、傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)區(qū)別

　　第一，在量子計(jì)算機(jī)里，“量子”二字體現(xiàn)在其儲(chǔ)存器可以使用疊加量子態(tài)上。有別于經(jīng)典計(jì)算機(jī)只使用0和1，量子計(jì)算機(jī)可以存儲(chǔ)和調(diào)用任何0與1的疊加態(tài)。

　　第二，量子計(jì)算機(jī)調(diào)用0與1的疊加態(tài)的特性可能對(duì)某些特定問題有高效算法。由于其包含了經(jīng)典計(jì)算機(jī)的特性，它可以執(zhí)行所有傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)的任務(wù)。至于量子計(jì)算機(jī)的提升是否達(dá)到指數(shù)級(jí)（用來衡量計(jì)算速度本質(zhì)提升的）還沒有定論。

　　3、量子計(jì)算機(jī)的商業(yè)前景

　　新興的量子處理器將有可能勝任以下幾類任務(wù)，并在未來幾年內(nèi)具有商業(yè)價(jià)值：

　?。?）量子模擬。對(duì)化學(xué)反應(yīng)和材料進(jìn)行建模是量子計(jì)算最有可能的一個(gè)應(yīng)用。研究者可以在計(jì)算機(jī)中研究數(shù)百萬的候選而不用再花費(fèi)數(shù)年，投入數(shù)億的美元制造和定性少量材料。不管目標(biāo)是用于飛機(jī)的高分子材料、用于汽車的觸媒轉(zhuǎn)換器、用于太陽能電池的材料，更快的發(fā)現(xiàn)途徑將會(huì)帶來巨大價(jià)值。

　　（2）量子輔助優(yōu)化。在物理、社會(huì)科學(xué)和各行業(yè)所有學(xué)科中，最核心也是最困難的計(jì)算任務(wù)就是優(yōu)化，這些優(yōu)化問題很難用常規(guī)計(jì)算機(jī)解決。

　?。?）量子采樣。從概率分布中抽樣的方法廣泛應(yīng)用與統(tǒng)計(jì)和機(jī)器學(xué)習(xí)領(lǐng)域。理論上，理想的量子電路可以比普通計(jì)算機(jī)更快地對(duì)更大概率分布范圍進(jìn)行采樣。

　　4、量子計(jì)算機(jī)大事記

　　世界上第一臺(tái)商用量子計(jì)算機(jī)

　　加拿大量子計(jì)算公司D-Wave（已被谷歌收購）于2011年5月11日正式發(fā)布了全球第一款商用型量子計(jì)算機(jī)“D-Wave One”。

　　全球第一個(gè)商業(yè)化量子計(jì)算云服務(wù)將出

　　2017年3月6日，IBM宣布，今年將推出全球第一個(gè)商業(yè)化量子計(jì)算云服務(wù)——IBM Q。這是全球第一個(gè)收費(fèi)的量子計(jì)算云服務(wù)系統(tǒng)。

　　中科院正研制中國首臺(tái)量子計(jì)算機(jī)

　　2017年4月10日，中國科學(xué)院院長(zhǎng)白春禮透露，中科院正在研制中國首臺(tái)量子計(jì)算機(jī)，預(yù)計(jì)最近幾年有望研制成功。

（以上圖說內(nèi)容均來自公開資料）