何時飛入尋常百姓家？——10年內(nèi)專用量子計算機有望“實用化”

從誕生以來，量子力學(xué)就一直在催生眾多重大發(fā)明，包括原子彈、激光、晶體管、核磁共振、全球衛(wèi)星定位等。量子計算機的問世，有助于解決現(xiàn)有計算機也難以解決的問題。

“10年內(nèi)，超導(dǎo)量子操縱有可能做到100個粒子。到那時，它對某些特定問題的計算能力就可以達(dá)到目前全世界所有計算能力之和的100萬倍，計算能力將會突飛猛進(jìn)?！迸私▊フf，此外量子計算機能耗更低。

專家認(rèn)為，計算能力極限的大幅提升，意味著量子計算機可以分析更多數(shù)據(jù)。比如，實現(xiàn)精準(zhǔn)的天氣預(yù)報，躲避颶風(fēng)海嘯；計算優(yōu)化的出行線路，讓城市減少堵車；識別有效的分子組合，降低藥物的研發(fā)成本和周期；甚至可以用于探索太空，較快辨別可能存有生命體的行星。

潘建偉預(yù)測，造出“專用”量子計算機，在求解材料設(shè)計、化學(xué)研究、物理研究等特別需要、特別有用的問題上超越“超級計算機”，有望在10年出現(xiàn)，最終還將拓展到量子人工智能領(lǐng)域。

量子時代還有哪些暢想曲？——信息安全的“護(hù)衛(wèi)艦”

當(dāng)前，信息科技日益走向智能化，量子不僅可以用于量子計算，更安全的量子通信也應(yīng)運而生。

隨著“墨子號”發(fā)射升空，我國在世界上首次實現(xiàn)衛(wèi)星和地面之間的量子通信。按照規(guī)劃，未來還將發(fā)射多顆量子衛(wèi)星。到2030年左右，建成一個全球化的廣域量子通信網(wǎng)絡(luò)。

潘建偉說，量子通信可以從原理上確保身份認(rèn)證、傳輸加密以及數(shù)字簽名等的安全性，從根本上解決信息安全問題。目前，量子保密通信已逐步進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化階段，成為未來保障信息安全的“護(hù)衛(wèi)艦”。

記者了解到，對于量子時代的科學(xué)應(yīng)用，中國“量子人”團隊有著明確的科研路線圖：通過量子通信研究，從初步實現(xiàn)局域量子通信網(wǎng)絡(luò)，到實現(xiàn)多橫多縱的全球范圍量子通信網(wǎng)絡(luò)；通過量子計算研究，為大規(guī)模計算難題提供解決方案，實現(xiàn)大數(shù)據(jù)時代信息的有效挖掘；通過量子精密測量研究，實現(xiàn)新一代定位導(dǎo)航等。

到2030年，或許人人家里都有一個“密鑰機”；新的量子材料可以改變電池技術(shù)，成百倍地擴大電池容量……面對變幻莫測的量子世界，從“被動觀測”邁入“主動調(diào)控”，人們期待著量子科技開啟更美好的未來。

(記者陳芳、董瑞豐、周琳、徐海濤)