量子信息科學的一大重要應(yīng)用就是量子計算。有專家評論，當量子計算機發(fā)展到50量子位的時候，就能實現(xiàn)“量子稱霸”，“碾壓”世界上任何傳統(tǒng)計算機。5日，在由中國科技新聞學會主辦的“2016年中國科技傳播論壇”上，中科院院士潘建偉認為，第一次“量子稱霸”將會成為物理學和計算機科學的里程碑，“雖然目前不能說出確切的時間，但應(yīng)該為時不遠”。

會上，潘建偉詳解中國量子計算研究的時間表：計劃5年之后，實現(xiàn)50個量子比特的相干操縱，計算潛力將超越今年6月世界運算速度排名第一的超級計算機“太湖之光”；用15年左右時間，構(gòu)建天地一體的有量子通信安全保障的未來互聯(lián)網(wǎng)，即量子互聯(lián)網(wǎng)。

他補充說，將用10年或更長時間造出專用量子計算機，應(yīng)用于人工智能、大數(shù)據(jù)分析、信息提取等特殊領(lǐng)域。

在經(jīng)典計算機中，每個比特都只有0和1這兩種狀態(tài)。但在量子計算中，每個比特可以處在0和1的疊加狀態(tài)上，一旦操縱的量子數(shù)目增多，它就會以指數(shù)增長的形式來提升運算速度，有并行運算的能力。例如，求解10的24次方變量的方程組，用“太湖之光”需要100年左右計算時間，但用萬億次的量子計算機大概只需0.01秒。

“構(gòu)造小網(wǎng)絡(luò)做量子計算機是該領(lǐng)域研究者努力的方向。”潘建偉介紹，目前，IBM、谷歌、微軟和中國的研究小組都致力于量子計算機的研發(fā)。

潘建偉說，計劃5至10年完成100個量子比特甚至幾百個量子比特的相干操縱?！叭绻_到100個量子比特的相干操縱，對某些特定問題的求解速度就能達到2的100次方，這是目前全球計算能力總和的百萬倍。”

潘建偉透露，目前，也將量子技術(shù)同步推廣于潛艇自主導航等。他說，如果潛艇出海使用傳統(tǒng)導航技術(shù)，潛行100天的話，（由于在海下無法同步校準），誤差將達到幾百公里；但若利用成熟的量子精密測量技術(shù)，潛行百天后，誤差會小于1公里。

在量子通信方面，據(jù)介紹，目前在建的“京滬干線”項目光纖長度約2000公里，計劃于2016年底建成，將連接北京、上海等城域網(wǎng)絡(luò)，將通過技術(shù)驗證等，實現(xiàn)網(wǎng)上銀行數(shù)據(jù)遠程災(zāi)備、金融機構(gòu)信息數(shù)據(jù)采集等應(yīng)用示范。8月發(fā)射的中科院量子科學實驗衛(wèi)星“墨子號”，將實現(xiàn)高速星地量子秘鑰分發(fā)、星地量子糾纏分發(fā)和千公里級的空地量子隱形傳輸。“目前，已建立起星地信道，為后期實驗打下基礎(chǔ)，以便最后形成天地一體的量子通信網(wǎng)絡(luò)。”潘建偉說。(本報記者 陳磊)