最快！我國(guó)量子計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)算力全球領(lǐng)先

新華社合肥12月4日電（記者徐海濤、周暢）200秒只是短短一瞬，6億年早已是滄海桑田。12月4日，中國(guó)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(guó)成為全球第二個(gè)實(shí)現(xiàn)“量子優(yōu)越性”的國(guó)家。

　　“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(wèn)題上的計(jì)算能力超過(guò)了最強(qiáng)的傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)，就證明其未來(lái)有多方超越的可能?！敝锌拼蠼淌陉懗?yáng)說(shuō)，多年來(lái)國(guó)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(lái)。

　　去年9月，美國(guó)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”。

　　近期，潘建偉團(tuán)隊(duì)與中科院上海微系統(tǒng)所、國(guó)家并行計(jì)算機(jī)工程技術(shù)研究中心合作，成功構(gòu)建76個(gè)光子的量子計(jì)算原型機(jī)“九章”。

　　實(shí)驗(yàn)顯示，當(dāng)求解5000萬(wàn)個(gè)樣本的高斯玻色取樣時(shí)，“九章”需200秒，而目前世界最快的超級(jí)計(jì)算機(jī)“富岳”需6億年。等效來(lái)看，“九章”的計(jì)算速度比“懸鈴木”快100億倍，并彌補(bǔ)了“懸鈴木”依賴樣本數(shù)量的技術(shù)漏洞。

　　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)?；缮嫒蠹夹g(shù)難題。

　　“比如說(shuō)，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?！迸私▊フf(shuō)，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(guò)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。

　　12月4日，國(guó)際學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)》發(fā)表了該成果，審稿人評(píng)價(jià)這是“一個(gè)最先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)”“一個(gè)重大成就”。

“九章”到底有多神

　12月4日，包括光明日?qǐng)?bào)在內(nèi)的許多媒體報(bào)道了一個(gè)量子計(jì)算的大成果：中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)的潘建偉、陸朝陽(yáng)等人構(gòu)建了一臺(tái)76個(gè)光子100個(gè)模式的量子計(jì)算機(jī)“九章”，它處理“高斯玻色取樣”的速度比目前最快的超級(jí)計(jì)算機(jī)“富岳”快一百萬(wàn)億倍。也就是說(shuō)，超級(jí)計(jì)算機(jī)需要一億年完成的任務(wù)，“九章”只需一分鐘。同時(shí)，“九章”也等效地比谷歌去年發(fā)布的53個(gè)超導(dǎo)比特量子計(jì)算機(jī)原型機(jī)“懸鈴木”快一百億倍。

　　然而，很多讀者在驚嘆這一重大科研成果的同時(shí)，卻對(duì)其中的原理、成果的意義、量子計(jì)算機(jī)的應(yīng)用前景不明就里，甚至有讀者反映，“每個(gè)漢字都認(rèn)識(shí)，但還是不懂”。為此，光明日?qǐng)?bào)記者采訪了相關(guān)專家，嘗試揭開“九章”神秘的面紗，了解量子計(jì)算機(jī)的原理。

光量子干涉實(shí)物圖?中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)供圖

　　什么是量子計(jì)算機(jī)

　　“量子計(jì)算機(jī)是用量子力學(xué)原理制造的計(jì)算機(jī)，目前還處于很初步的階段。相應(yīng)的，現(xiàn)有的我們?cè)谟玫挠?jì)算機(jī)被稱為經(jīng)典計(jì)算機(jī)?！敝袊?guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)微尺度物質(zhì)科學(xué)國(guó)家實(shí)驗(yàn)室副研究員袁嵐峰一直致力于科普寫作，他告訴記者，兩者的計(jì)算形式不一樣，“電腦通過(guò)電路的開和關(guān)進(jìn)行計(jì)算，而量子計(jì)算機(jī)則是以量子的狀態(tài)作為計(jì)算形式。”

　　我們?nèi)粘Ｊ褂玫碾娔X，不管是屏幕上的圖像還是輸入的漢字，這些信息在硬件電路里都會(huì)轉(zhuǎn)換成1和0，每個(gè)比特要么代表0，要么代表1，這些比特就是信息，然后再進(jìn)行傳輸、運(yùn)算與存儲(chǔ)。正是因?yàn)檫@種0和1的“計(jì)算”過(guò)程，電腦才被稱為“計(jì)算機(jī)”。

　　而量子計(jì)算，則是利用量子天然具備的疊加性，施展并行計(jì)算的能力?！傲孔恿W(xué)允許一個(gè)物體同時(shí)處于多種狀態(tài)，0和1同時(shí)存在，就意味著很多個(gè)任務(wù)可以同時(shí)完成，因此具有超越計(jì)算機(jī)的運(yùn)算能力。”中科大教授陸朝陽(yáng)說(shuō)，每個(gè)量子比特，不僅可以表示0或1，還可以表示成0和1分別乘以一個(gè)系數(shù)再疊加，隨著系數(shù)的不同，這個(gè)疊加的形式可能性會(huì)很多很多。

　　“目前的量子計(jì)算機(jī)使用的是如原子、離子、光子等物理系統(tǒng)，不同類型的量子計(jì)算機(jī)使用的是不同的粒子，這次的‘九章’使用的是光子?！痹瑣狗逭f(shuō)。

　　袁嵐峰告訴記者，量子計(jì)算機(jī)并不是對(duì)所有的問(wèn)題都超過(guò)經(jīng)典計(jì)算機(jī)，而是只對(duì)某些特定的問(wèn)題超過(guò)經(jīng)典計(jì)算機(jī)，因其對(duì)這些特定的問(wèn)題設(shè)計(jì)出高效的量子算法。“對(duì)于沒有量子算法的問(wèn)題，例如最簡(jiǎn)單的加減乘除，量子計(jì)算機(jī)就沒有任何優(yōu)勢(shì)?！?/p>

“九章”量子計(jì)算原型機(jī)實(shí)物圖?資料圖片

　　“九章”到底長(zhǎng)什么樣

　　在中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)光量子實(shí)驗(yàn)室，記者見到了確立中國(guó)量子計(jì)算優(yōu)越性的“九章”。

　　從外觀上看，與其說(shuō)它是計(jì)算機(jī)，倒不如說(shuō)是一臺(tái)敞開式的運(yùn)算系統(tǒng)：實(shí)驗(yàn)桌上3平方米左右的格子里擺滿了上千個(gè)部件，“這些都是量子計(jì)算機(jī)原型機(jī)的光路”，潘建偉研究組的苑震生教授說(shuō)，“正是通過(guò)我國(guó)自主創(chuàng)新的量子光源、量子干涉、單光子探測(cè)器等，我們構(gòu)建了76個(gè)光子的量子計(jì)算原型?！?/p>

　　另一張桌子上，擺放著“九章”的接收器?！叭绻阏驹趦蓮堊雷又g，就意味著你置身于‘九章’之中”。

　　原來(lái)，神秘的“九章”就是一堆光路和接收裝置。

　　袁嵐峰告訴記者，光學(xué)是實(shí)現(xiàn)量子計(jì)算的一種手段，跟超導(dǎo)、離子阱、核磁共振等很多其他手段并列?！爸袊?guó)科技大學(xué)把光學(xué)這種手段帶到了世界的中心，大大擴(kuò)展了學(xué)術(shù)界對(duì)這種手段上限的估計(jì)，這是這項(xiàng)成果在技術(shù)上的重要意義?！?/p>

　　“九章”確立的“量子計(jì)算優(yōu)越性”有多厲害

　　“九章”的成果，就是實(shí)現(xiàn)了量子計(jì)算優(yōu)越性。“量子計(jì)算機(jī)在某個(gè)問(wèn)題上超越現(xiàn)有的最強(qiáng)的經(jīng)典計(jì)算機(jī)，被稱為‘量子優(yōu)越性’或者叫‘量子霸權(quán)’。”

　　袁嵐峰隨后解釋說(shuō)，“實(shí)際上，‘量子霸權(quán)’是一個(gè)科學(xué)術(shù)語(yǔ)，跟國(guó)際政治無(wú)關(guān)。它指的是量子計(jì)算機(jī)在某個(gè)問(wèn)題上遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)現(xiàn)有的計(jì)算機(jī)?！?/p>

　　基于量子的疊加性，許多量子科學(xué)家認(rèn)為，量子計(jì)算機(jī)在特定任務(wù)上的計(jì)算能力將會(huì)遠(yuǎn)超任何一臺(tái)經(jīng)典計(jì)算機(jī)。2012年，美國(guó)物理學(xué)家John?Preskill將其描述為“量子計(jì)算優(yōu)越性”或稱“量子霸權(quán)”。2019年，谷歌第一個(gè)宣布實(shí)現(xiàn)了量子優(yōu)越性。他們用的量子計(jì)算機(jī)叫作“懸鈴木”，處理的問(wèn)題大致可以理解為：判斷一個(gè)量子隨機(jī)數(shù)發(fā)生器是不是真的隨機(jī)。

“九章”量子計(jì)算原型機(jī)光路系統(tǒng)原理圖?中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)供圖

　　“谷歌造出的‘懸鈴木’包含53個(gè)量子比特的芯片，花了200秒對(duì)一個(gè)量子線路取樣一百萬(wàn)次，而現(xiàn)有的最強(qiáng)的超級(jí)計(jì)算機(jī)完成同樣的任務(wù)需要一萬(wàn)年。200秒對(duì)一萬(wàn)年，如果這是雙方的最佳表現(xiàn)，那么確實(shí)是壓倒性的優(yōu)勢(shì)?！痹瑣狗逭f(shuō)，“九章”跟“懸鈴木”的區(qū)別，一是處理的問(wèn)題不同，二是用來(lái)造量子計(jì)算機(jī)的物理體系不同?！熬耪隆庇玫氖枪鈱W(xué)，“懸鈴木”用的是超導(dǎo)。“這兩個(gè)沒有孰優(yōu)孰劣，只是不同的技術(shù)路線?！?/p>

　　“‘九章’在同樣的賽道上，比‘懸鈴木’快一百億倍，這就是等效速度，也意味著我國(guó)在量子計(jì)算上實(shí)現(xiàn)了‘量子霸權(quán)’”。袁嵐峰進(jìn)一步解釋說(shuō)，“九章”的成果牢固確立了我國(guó)在國(guó)際量子計(jì)算研究中的“第一方陣”地位。這是因?yàn)橛小皯意從尽痹谇?，“九章”畢竟是第二個(gè)，所以只是說(shuō)中國(guó)跟美國(guó)相差不遠(yuǎn)?！岸诹孔油ㄐ欧矫?，我們就不說(shuō)什么‘第一方陣’了。因?yàn)槟抢餂]有方陣，中國(guó)明確是世界最先進(jìn)的?！?/p>

　　何謂高斯玻色取樣

　　所有的報(bào)道中都提到，“‘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)‘富岳’快一百萬(wàn)億倍”。那么，什么是高斯玻色取樣？

　　“玻色取樣是用來(lái)展示量子計(jì)算優(yōu)越性的特定任務(wù)中的一項(xiàng)，一直被科學(xué)家寄予厚望?！痹瑣狗逭f(shuō)，“大致可以理解為，一個(gè)光路有很多個(gè)出口，問(wèn)每一個(gè)出口有多少光出去。”

　　由于量子力學(xué)賦予了光子很多匪夷所思的性質(zhì)，使得光子的不同路徑之間，不但可以相互疊加，也可以相互抵消，具體結(jié)果視情況而定，非常復(fù)雜。“在面對(duì)這樣的難題時(shí)，玻色取樣裝置就有了用武之地。由于它像計(jì)算機(jī)一樣，能夠在較高的精度上解決特定的數(shù)學(xué)問(wèn)題，同時(shí)又應(yīng)用了光子的量子力學(xué)特性，所以可以稱作是一種‘光量子計(jì)算機(jī)’?！痹瑣狗逭f(shuō)。

　　此次，中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)潘建偉、陸朝陽(yáng)等組成的研究團(tuán)隊(duì)與中科院上海微系統(tǒng)所、國(guó)家并行計(jì)算機(jī)工程技術(shù)研究中心合作，成功研制出的“九章”，和之前的玻色取樣機(jī)的主要區(qū)別，在于輸入的光子狀態(tài)，也就是對(duì)從前的“玻色取樣”裝置進(jìn)行升級(jí)。“玻色取樣機(jī)輸入的是一個(gè)個(gè)獨(dú)立的光子，而‘九章’輸入的是一團(tuán)團(tuán)相互關(guān)聯(lián)的量子光波?！痹瑣狗逭f(shuō)，因此，“九章”比經(jīng)典計(jì)算機(jī)快很多倍，真正體現(xiàn)出了“量子計(jì)算優(yōu)勢(shì)”。

　　量子計(jì)算機(jī)要不要裝系統(tǒng)

　　“量子計(jì)算機(jī)本身就是一套‘系統(tǒng)’?！敝袊?guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)林梅教授說(shuō)，獨(dú)立的光學(xué)組件提供了硬件，復(fù)雜的光路結(jié)構(gòu)則決定了它的“算法”?！袄?，以光子作為量子比特的量子計(jì)算機(jī)，需要能夠產(chǎn)生光子的單光子源，能夠改變光子狀態(tài)、完成‘算法’的特定光路結(jié)構(gòu)，還需要單光子探測(cè)器對(duì)光子的最終狀態(tài)進(jìn)行觀測(cè)。”

　　據(jù)了解，對(duì)于量子計(jì)算機(jī)的控制，仍然需要通過(guò)普通電腦進(jìn)行信息的輸入和輸出。工作人員需要在普通電腦上輸入初始數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)在量子計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中進(jìn)行復(fù)雜的轉(zhuǎn)換和運(yùn)算，最后得到的結(jié)果會(huì)再傳輸回工作人員的普通電腦上。

　　量子計(jì)算機(jī)距離實(shí)用還有多遠(yuǎn)

　　量子計(jì)算機(jī)能不能處理有實(shí)用價(jià)值的問(wèn)題？答案是：能。

　　“例如因數(shù)分解，量子計(jì)算機(jī)就是有快速算法的。因數(shù)分解的困難性是現(xiàn)在最常用的密碼體系RSA的基礎(chǔ)，所以量子計(jì)算機(jī)能快速進(jìn)行因數(shù)分解，就意味著能快速破解密碼?！痹瑣狗逭f(shuō)，“問(wèn)題只是在于，現(xiàn)有的量子計(jì)算機(jī)只能分解很小的數(shù)，還不足以破解實(shí)用的密碼。所以在實(shí)現(xiàn)量子優(yōu)越性之后，下一個(gè)重要的目標(biāo)就是針對(duì)一個(gè)有實(shí)用價(jià)值的問(wèn)題，造出超越經(jīng)典計(jì)算機(jī)的量子計(jì)算機(jī)?！?/p>

　　“火車剛發(fā)明的時(shí)候，連馬車的速度都趕不上；飛機(jī)剛發(fā)明的時(shí)候，只能在天上堅(jiān)持飛1分鐘；量子計(jì)算機(jī)剛發(fā)明的時(shí)候，計(jì)算過(guò)程也堅(jiān)持不了幾分鐘。”袁嵐峰說(shuō)，量子計(jì)算發(fā)展到今天，我們研制出的“九章”不僅速度快、穩(wěn)定性高，而且有著潛在應(yīng)用價(jià)值?！安还芰孔佑?jì)算機(jī)現(xiàn)在有多么初級(jí)，總有一天，它會(huì)像曾經(jīng)的火車和飛機(jī)一樣，一步一步向我們走來(lái)。也許將來(lái)，我們能夠用光學(xué)實(shí)現(xiàn)真正強(qiáng)大的量子計(jì)算機(jī)，也就是可編程的、能處理很多有實(shí)用價(jià)值問(wèn)題的量子計(jì)算機(jī)?！?/p>

　　科學(xué)界如何評(píng)價(jià)“九章”

　　“九章”問(wèn)世后，贏得科學(xué)界一致肯定，《科學(xué)》雜志審稿人認(rèn)為，此項(xiàng)成果是“一個(gè)最先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)”“一個(gè)重大成就”。

　　德國(guó)馬普所所長(zhǎng)、沃爾夫獎(jiǎng)和富蘭克林獎(jiǎng)?wù)碌弥鱅gnacio?Cirac稱，“總體來(lái)說(shuō)，這是量子科技領(lǐng)域的一個(gè)重大突破，朝著研制比經(jīng)典計(jì)算機(jī)具有量子優(yōu)勢(shì)的量子設(shè)備邁出了一大步。”奧地利科學(xué)院院長(zhǎng)、沃爾夫獎(jiǎng)得主、美國(guó)科學(xué)院院士Anton?Zeilinger評(píng)價(jià)道，“這項(xiàng)工作成果很重要，因?yàn)榕私▊ズ退耐伦C明，基于光子的量子計(jì)算機(jī)也可能實(shí)現(xiàn)‘量子計(jì)算優(yōu)越性’。我預(yù)測(cè)很有可能有朝一日量子計(jì)算機(jī)會(huì)被廣泛使用。甚至每個(gè)人都可以使用?！?/p>

　　美國(guó)麻省理工學(xué)院教授、美國(guó)青年科學(xué)家總統(tǒng)獎(jiǎng)得主、斯隆獎(jiǎng)得主Dirk?Englund則稱之為“一個(gè)劃時(shí)代的成果”。他說(shuō)，“這是開發(fā)中型量子計(jì)算機(jī)的里程碑。它表明，在復(fù)雜系統(tǒng)的前沿領(lǐng)域中，我們正處于非常特殊的時(shí)刻，復(fù)雜系統(tǒng)具有我們今天無(wú)法在計(jì)算機(jī)上預(yù)測(cè)的復(fù)雜性。因此，這是一項(xiàng)了不起的成就。”

　　加拿大卡爾加里大學(xué)教授、量子科學(xué)和技術(shù)研究所所長(zhǎng)Barry?Sanders說(shuō)，“我認(rèn)為這是一項(xiàng)杰出的工作，改變了當(dāng)前的格局。我們一直努力證明量子信息處理可以戰(zhàn)勝經(jīng)典的信息處理。這個(gè)實(shí)驗(yàn)使經(jīng)典計(jì)算機(jī)望塵莫及。我認(rèn)為這是量子計(jì)算領(lǐng)域最重要的成果之一。這個(gè)實(shí)驗(yàn)不存在爭(zhēng)論，毫無(wú)疑問(wèn)，該實(shí)驗(yàn)取得的結(jié)果遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了傳統(tǒng)機(jī)器的模擬能力。我想說(shuō)的是，這個(gè)實(shí)驗(yàn)技術(shù)挑戰(zhàn)非常巨大。為了獲得此結(jié)果，他們必須解決許多非常困難的技術(shù)問(wèn)題。僅僅在技術(shù)層面上，他們所取得的成就也令人印象深刻。這是人們夢(mèng)寐以求的實(shí)驗(yàn)，他們做成了，讓夢(mèng)想走進(jìn)現(xiàn)實(shí)?！?/p>

　　《光明日?qǐng)?bào)》（ 2020年12月07日?08版）

神秘量子里的中國(guó)先機(jī)

量子，微觀世界的神秘存在，它是不可分割的最小單位，可以“糾纏”，可以“疊加”，特性怪異而奇特。它有著與人們熟知的世界截然不同的物理規(guī)則，奧妙萬(wàn)千，充滿未知。

　　從互聯(lián)網(wǎng)、智能手機(jī)到衛(wèi)星定位導(dǎo)航、核磁共振，幾乎所有今天新誕生的技術(shù)都與之有關(guān)。

　　在未來(lái)，它還將幫助人類實(shí)現(xiàn)信息傳送的絕對(duì)安全，把測(cè)量精度從目前的微米量級(jí)進(jìn)一步精細(xì)千倍、萬(wàn)倍，而傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)需要數(shù)萬(wàn)年才能破解的復(fù)雜密碼，對(duì)它來(lái)說(shuō)，只需要短短幾秒鐘的時(shí)間。

　　習(xí)近平總書記曾指出，量子力學(xué)是人類探究微觀世界的重大成果。量子科技發(fā)展具有重大科學(xué)意義和戰(zhàn)略價(jià)值，是一項(xiàng)對(duì)傳統(tǒng)技術(shù)體系產(chǎn)生沖擊、進(jìn)行重構(gòu)的重大顛覆性技術(shù)創(chuàng)新，將引領(lǐng)新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革方向。

　　今天，中國(guó)已經(jīng)成為全球“第二次量子革命”的重要推動(dòng)者和引領(lǐng)者。一系列重大突破目不暇接， “彎道超車”的中國(guó)成為整個(gè)世界的焦點(diǎn)。

　　為了充分認(rèn)識(shí)推動(dòng)量子科技發(fā)展的重要性和緊迫性，加強(qiáng)戰(zhàn)略謀劃和系統(tǒng)布局，把握大趨勢(shì)，下好先手棋，2020年10月，習(xí)近平親自主持中共中央政治局集體學(xué)習(xí)，專題研究當(dāng)前國(guó)內(nèi)外量子科技的發(fā)展態(tài)勢(shì)。針對(duì)中國(guó)量子科技如何搶占國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)制高點(diǎn)、構(gòu)筑發(fā)展新優(yōu)勢(shì)，習(xí)近平提出了一系列非常具體的部署。其中包括，要找準(zhǔn)切入點(diǎn)和突破口，加強(qiáng)頂層設(shè)計(jì)和前瞻布局，健全政策支持體系，保證資金投入，加快基礎(chǔ)研究突破和關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān)，培養(yǎng)造就高水平人才隊(duì)伍……

　　談“微觀世界”，抓“關(guān)鍵變量”。從實(shí)地考察到專項(xiàng)學(xué)習(xí)，從頂層設(shè)計(jì)到政策支持，在習(xí)近平的高度關(guān)注和積極推動(dòng)下，目前，我國(guó)大批量子科技領(lǐng)域?qū)嶒?yàn)項(xiàng)目正在加緊研究攻關(guān)。在由習(xí)近平指揮謀劃的《中共中央關(guān)于制定國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十四個(gè)五年規(guī)劃和二〇三五年遠(yuǎn)景目標(biāo)的建議》中，更明確提出，未來(lái)五年，中國(guó)在包括量子信息在內(nèi)的八大前沿領(lǐng)域，將實(shí)施一批具有前瞻性、戰(zhàn)略性的國(guó)家重大科技項(xiàng)目。

　　推動(dòng)科技自立自強(qiáng)，堅(jiān)持創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展。為全面塑造發(fā)展新優(yōu)勢(shì)，今日中國(guó)正以前所未有的勇氣和魄力去實(shí)現(xiàn)更多科技創(chuàng)新“從0到1”的突破。一個(gè)更美好的未來(lái)，即將到來(lái)。

九章的問(wèn)世，背后的意義非常巨大！

這幾個(gè)月，中國(guó)的喜訊不斷，先有“天問(wèn)”問(wèn)天，后來(lái)又有嫦娥月球取土，今天又驚爆重大消息，中國(guó)的量子計(jì)算機(jī)“九章”成功實(shí)現(xiàn)“量子霸權(quán)”。

▲央視報(bào)道 視頻截圖

其實(shí)早前，看到中國(guó)在量子通訊領(lǐng)域不斷領(lǐng)先，一方面感到高興，另一方面卻也為中國(guó)的量子計(jì)算感覺到擔(dān)憂，因?yàn)槊绹?guó)去年就已實(shí)現(xiàn)了量子霸權(quán)，谷歌去年發(fā)布的53個(gè)超導(dǎo)比特量子計(jì)算原型機(jī)“懸鈴木”，?其200秒的計(jì)算，當(dāng)時(shí)最快的計(jì)算機(jī)“頂峰”要計(jì)算2天。

現(xiàn)在好了，?中國(guó)也已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了76個(gè)量子比特的量子計(jì)算機(jī)“九章”，其運(yùn)算速度是目前最快超算“富岳”的100萬(wàn)億倍，?也比美國(guó)去年實(shí)現(xiàn)量子霸權(quán)的“懸鈴木”量子計(jì)算機(jī)快100億倍，“九章”200秒的計(jì)算量，目前世界最快的超級(jí)計(jì)算機(jī)要用6億年。正因如此，權(quán)威雜志《科學(xué)》的審稿人說(shuō)這是“一個(gè)最先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)”、“一個(gè)重大成就”。

如此看來(lái)，“九章”是當(dāng)今世界速度最快的計(jì)算機(jī)，這不但讓中國(guó)成為了第二個(gè)實(shí)現(xiàn)量子霸權(quán)的國(guó)家，也讓中國(guó)在量子計(jì)算機(jī)領(lǐng)域站到了第一梯隊(duì)。

如今的信息時(shí)代，未來(lái)的智能時(shí)代，都需要對(duì)大量信息進(jìn)行處理，都需要運(yùn)算大量數(shù)據(jù)，一旦數(shù)據(jù)運(yùn)算能力太弱，就會(huì)落后于時(shí)代，量子計(jì)算機(jī)超強(qiáng)的計(jì)算能力將非常重要。

對(duì)于量子計(jì)算機(jī)的意義，大多數(shù)人的看法局限在密碼破解一類的，在作者看來(lái)，一旦它與人工智能相結(jié)合，“AI+量子計(jì)算”將會(huì)給整個(gè)人類社會(huì)帶來(lái)革命性的變化。

人工智能將解決機(jī)器的“智慧”問(wèn)題，?而量子計(jì)算將徹底解決機(jī)器的“算力”問(wèn)題，這二者之中的任何一個(gè)，都會(huì)給全世界帶來(lái)重大變化甚至是革命性變化，一旦這二者進(jìn)行了完美結(jié)合，其威力是可以想象的。

蒸汽機(jī)讓人類進(jìn)入機(jī)械時(shí)代、電子管讓人類進(jìn)入到電氣時(shí)代、晶體管讓人類進(jìn)入到信息時(shí)代，?“AI+量子計(jì)算”會(huì)讓人類進(jìn)入到智能時(shí)代，誰(shuí)能掌握這些科技制高點(diǎn)，誰(shuí)就能引領(lǐng)下一代工業(yè)革命，成為世界數(shù)一數(shù)二的強(qiáng)國(guó)。

正因?yàn)榱孔佑?jì)算機(jī)如此重要，作者才一直大力鼓吹一定要重點(diǎn)發(fā)展好我們的量子計(jì)算機(jī)。

順便再說(shuō)說(shuō)另一件事，那就是中國(guó)本次登月。

這次嫦娥去月球取土，大多數(shù)人可能只是隨便看看，再就是大呼“太牛X了”、“太厲害了”，但卻很少知道這背后到底有什么厲害的地方。

在作者看來(lái)，總體有3點(diǎn)重要意義：

一是為中國(guó)的載人登月奠定基礎(chǔ)

其實(shí)你看本次取土的全過(guò)程，從流程來(lái)看，基本上已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了某種意義的“載人登月”，我們能將飛行器發(fā)射到月球上，并取土回來(lái)，接下來(lái)我們就能將人員送到月球上，然后再返回來(lái)，這次能把土帶回來(lái)，下次就能把人也送上去再帶回來(lái)。

▲嫦娥取完土離開月球 視頻截圖

二是對(duì)“氦-3”能源的研究

很多人應(yīng)該奇怪一個(gè)問(wèn)題，那就是美國(guó)都從月球上挖了幾百公斤土回來(lái)了，為什么這次還在找中國(guó)要“土”？這其實(shí)是中國(guó)這次的挖土區(qū)域大不一樣，?中國(guó)這次挖的月壤里，很可能存在“氦-3”，美國(guó)也想對(duì)它們進(jìn)行研究分析。

氦-3是理想的核聚變清潔能源，但由于地磁場(chǎng)的存在，地球上存在的并不多，月亮上卻存在大量氦-3，足夠人類使用1萬(wàn)年。

誰(shuí)能夠攻克“可控核聚變”技術(shù)、誰(shuí)能解決空間運(yùn)輸、在月球上建立基地這些技術(shù)難題，誰(shuí)就能在未來(lái)不愁能源，那時(shí)候，擁有這些技術(shù)的國(guó)家將會(huì)有取之不盡、用之不竭的清潔能源，這將大大促進(jìn)這個(gè)國(guó)家的發(fā)展。

就比如說(shuō)糧食，一旦能源不是問(wèn)題，就不必只依靠太陽(yáng)光來(lái)生長(zhǎng)作物，完全可以利用取之不盡的?“核聚變能源”來(lái)制造人造光源，進(jìn)行室內(nèi)培養(yǎng)，這會(huì)增加大量糧食。

在工業(yè)生產(chǎn)上一樣，一旦能源變得異常便宜，整個(gè)社會(huì)的工業(yè)將極大發(fā)展。

三是有助于在月球上建立基地

比如可以建立軍事基地，比如可以建立遠(yuǎn)程激光武器，一秒鐘就能隨意打擊到地球上的目標(biāo)。我們當(dāng)然是對(duì)月球和平利用，但自身要有這個(gè)能力，才能防止別人用這種技術(shù)來(lái)侵害我們。這有點(diǎn)戰(zhàn)爭(zhēng)狂想曲的味道，就不多說(shuō)。

可以建立能源基地，正如上述第二點(diǎn)，未必一定要把礦物運(yùn)回地球，可以考慮就在月亮上建立基地生產(chǎn)能源，然后傳輸回地球。

還可以建立走向深空的基地。在地球上起飛飛行器，由于要克服強(qiáng)大的地心引力，需要大量燃料于是自身重量太大，?但月球的引力只有地球的1/6，攜帶相同的燃料，就能走向更深空，這有利于我們走向星辰大海。

所以，本次登月的意義其實(shí)是非常重大的。

今天又剛剛看到消息，中國(guó)好像已實(shí)現(xiàn)了“衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)+5G+物聯(lián)網(wǎng)”，這意味著中國(guó)的5G基站已建到了天上，未來(lái)即使是沙漠、遠(yuǎn)海深處這些死角地帶都不再有通信盲區(qū)。

在美國(guó)加大遏制中國(guó)的今天，看著中國(guó)一天天進(jìn)步，非常值得欣喜。

正所謂不遭人妒是庸才，美國(guó)如今瘋狂的打壓中國(guó)，甚至還像模像樣的要搞“新冷戰(zhàn)”，說(shuō)明中國(guó)真是進(jìn)步了。

1946年2月，身在莫斯科的美國(guó)外交官喬治·凱南給美國(guó)國(guó)防部發(fā)了一份長(zhǎng)達(dá)8000詞的電報(bào)，里面詳盡的闡述了對(duì)付蘇聯(lián)的戰(zhàn)戰(zhàn)略，其中包括：

共產(chǎn)主義運(yùn)動(dòng)的態(tài)勢(shì)良好，讓美國(guó)去單挑共產(chǎn)主義運(yùn)動(dòng)是不現(xiàn)實(shí)的；

要用客觀中立的態(tài)度、立場(chǎng)堅(jiān)定的決心讓美國(guó)人民了解到蘇聯(lián)真相，對(duì)蘇聯(lián)了解的越深入，不健康的反蘇情緒就越少。

每一次對(duì)美國(guó)民眾團(tuán)結(jié)精神、精神面貌、自信心等方面的提升，都是對(duì)蘇聯(lián)的一次勝利；

美國(guó)有能力讓蘇聯(lián)保持克制、謹(jǐn)慎，并最終讓其走向衰落與崩潰。

很多人以為美蘇冷戰(zhàn)始于丘吉爾的“鐵幕演說(shuō)”，彭斯都還效仿了一把，其實(shí)美蘇冷戰(zhàn)始于喬治·凱南的這份電報(bào)，美國(guó)當(dāng)局接受了他的建議并最終贏得了對(duì)蘇聯(lián)的勝利。由于他設(shè)計(jì)了對(duì)蘇冷戰(zhàn)的“頂層戰(zhàn)略”，他本人也因此成為了“冷戰(zhàn)之父”。

時(shí)至今天，我們無(wú)意主動(dòng)尋求對(duì)抗，更沒興趣去搞什么“冷戰(zhàn)”一類的東西。只不過(guò)喬治·凱南的有些好的精髓還是可以學(xué)一學(xué)。

比如我們也可以說(shuō)：?讓中國(guó)去單挑整個(gè)西方陣營(yíng)是不現(xiàn)實(shí)的；我們需要對(duì)美國(guó)保持客觀理性的中立態(tài)度，讓中國(guó)人民對(duì)美國(guó)真相有深入的了解，了解的越深，那種盲目的敵視與無(wú)端的畏懼就會(huì)越少；我們?cè)诳萍?、?jīng)濟(jì)、軍事、精神面貌（如自信心）等方面的每一次進(jìn)步，都是反美國(guó)遏制的一次勝利。

▲嫦娥-5在月亮上 視頻截圖

說(shuō)白了，就是我們常說(shuō)的那句話：?做好自己的事、走好自己的路！中國(guó)不論是5G、嫦娥挖土，還是量子霸權(quán)的實(shí)現(xiàn)，都是這條路上的一個(gè)個(gè)堅(jiān)實(shí)腳印。