? ?　兩年前，阿里巴巴和中科院合作成立了亞洲首個(gè)量子計(jì)算實(shí)驗(yàn)室，開(kāi)展在量子信息科學(xué)領(lǐng)域的前瞻性研究，探索超越經(jīng)典計(jì)算機(jī)的下一代超快計(jì)算技術(shù)。雙方很快就取得了優(yōu)異的成績(jī)。

　　日前，科技界迎來(lái)了一個(gè)振奮人心的消息：世界上第一臺(tái)超越早期經(jīng)典計(jì)算機(jī)的光量子計(jì)算機(jī)在中國(guó)誕生！這標(biāo)志著我國(guó)的量子計(jì)算機(jī)研究領(lǐng)域已邁入世界一流水平行列。據(jù)悉，該光量子計(jì)算機(jī)是由中科大、中國(guó)科學(xué)院-阿里巴巴量子計(jì)算實(shí)驗(yàn)室、浙江大學(xué)、中科院物理所等協(xié)同完成參與研發(fā)的，是貨真價(jià)實(shí)的“中國(guó)造”。

　　量子計(jì)算機(jī)是指利用量子相干疊加原理，理論上具有超快的并行計(jì)算和模擬能力的計(jì)算機(jī)。如果將傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)比作自行車(chē)，量子計(jì)算機(jī)就好比飛機(jī)。使用億億次的“天河二號(hào)”超級(jí)計(jì)算機(jī)求解一個(gè)億億億變量的方程組，所需時(shí)間為100年。而使用一臺(tái)萬(wàn)億次的量子計(jì)算機(jī)求解同一個(gè)方程組，僅需0.01秒。

　　中科院研制的光量子計(jì)算機(jī)線路圖

　　據(jù)中科院院士潘建偉介紹，研究團(tuán)隊(duì)在2016年首次實(shí)現(xiàn)十光子糾纏操縱的基礎(chǔ)上，構(gòu)建出光量子計(jì)算原型機(jī)，該原型機(jī)的“玻色取樣”速度比業(yè)界快了2.4萬(wàn)倍。通過(guò)和經(jīng)典算法比較發(fā)現(xiàn)，這臺(tái)光量子計(jì)算原型機(jī)比人類(lèi)首臺(tái)電子管計(jì)算機(jī)（ENIAC）和首臺(tái)晶體管計(jì)算機(jī)（TRADIC）運(yùn)行速度提高10至100倍。預(yù)計(jì)在2017年底，研究團(tuán)隊(duì)將實(shí)現(xiàn)約20個(gè)光量子比特的操縱。

　　超導(dǎo)量子計(jì)算機(jī)路線圖

　　此外，在超導(dǎo)體系，該研究團(tuán)隊(duì)打破了由美國(guó)保持的9個(gè)量子比特操縱記錄，自主研發(fā)了10比特超導(dǎo)量子線路樣品，成功實(shí)現(xiàn)了目前世界上最大數(shù)目的超導(dǎo)量子比特的多體純糾纏，并通過(guò)層析測(cè)量方法完整地刻畫(huà)了10比特量子態(tài)。

　　中國(guó)科學(xué)院阿里巴巴量子計(jì)算實(shí)驗(yàn)室

　　如何將量子計(jì)算從學(xué)術(shù)帶到了現(xiàn)實(shí)世界，這是個(gè)很重要的話(huà)題，對(duì)此大眾集團(tuán)有話(huà)說(shuō)。

　　大眾加速利用量子計(jì)算，北京交通計(jì)劃年底新一代產(chǎn)品亮相

　　大眾集團(tuán)的首席信息官M(fèi)artin Hofmann博士近日表示，“量子計(jì)算并不遙遠(yuǎn)，我們已經(jīng)將這種技術(shù)用于實(shí)踐了。”作為老牌汽車(chē)廠商，大眾集團(tuán)也早就注意到這一技術(shù)的發(fā)展，并開(kāi)始利用量子計(jì)算來(lái)解決復(fù)雜的問(wèn)題。

　　大眾集團(tuán)利用量子計(jì)算的速度優(yōu)勢(shì)，目前正在北京開(kāi)展了一個(gè)交通優(yōu)化的項(xiàng)目。由Martin Hofmann博士帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)，采集了10，000輛出租車(chē)GPS數(shù)據(jù)，同時(shí)利用D-Wave公司價(jià)值1500萬(wàn)美元的的量子計(jì)算云平臺(tái)模擬出每輛車(chē)從市中心到達(dá)機(jī)場(chǎng)的最佳路線，他們的目標(biāo)就是，在32公里的路程中以最快的速度到達(dá)目的地，且不會(huì)造成交通堵塞。

　　經(jīng)過(guò)近六個(gè)月的試驗(yàn)之后，Hofmann 博士和他的團(tuán)隊(duì)在今年三月份給出了最終的成果：他們所開(kāi)發(fā)的算法可以在不到一秒的時(shí)間內(nèi)就給出每輛車(chē)的最優(yōu)行駛路線。這一結(jié)果是十分驚人的，因?yàn)槿绻揽科胀ǖ挠?jì)算機(jī)，大概需要45分鐘才能完成同樣的任務(wù)，而45分鐘對(duì)于解決交通擁堵來(lái)說(shuō)是無(wú)法接受的。

　　Hofmann博士的下一個(gè)項(xiàng)目是在巴塞羅那推出基于量子計(jì)算和機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)所開(kāi)發(fā)的導(dǎo)航APP，它可以在短時(shí)間預(yù)測(cè)出前方的交通擁堵?tīng)顩r，并立即給出最佳的替代方案。

　　不過(guò)，Hofmann博士并沒(méi)有透露更多的項(xiàng)目細(xì)節(jié)，只是表明第一代產(chǎn)品會(huì)在今年年底前亮相，他還說(shuō)道：“如果技術(shù)可以按照我們所預(yù)期的那樣推進(jìn)，那么估計(jì)在六到八年之后，這個(gè)世界上就不會(huì)有交通堵塞發(fā)生了?！?/p>

　　北京出租車(chē)線路優(yōu)化只是量子計(jì)算的適用領(lǐng)域之一，最終目的還是要開(kāi)發(fā)出能用于各種場(chǎng)景的通用型量子計(jì)算機(jī)。Neukart博士還補(bǔ)充道：“除了用來(lái)做優(yōu)化，量子計(jì)算還能在一些關(guān)鍵的實(shí)時(shí)應(yīng)用中發(fā)揮作用，比如快速自動(dòng)化工業(yè)機(jī)器人、自動(dòng)駕駛、網(wǎng)絡(luò)化制造、機(jī)器學(xué)習(xí)，以及智能移動(dòng)解決方案等。”

　　預(yù)計(jì)到 2025 年，量子計(jì)算將達(dá)到當(dāng)今世界最快的超級(jí)計(jì)算機(jī)的水平，將應(yīng)用于一些目前無(wú)法解決的重大科技難題。