【本文轉自微信公眾號“科工力量”（ID：guanchacaijing）】

5月3日，中國兩臺量子計算原型機問世，這兩臺原型機由中科大、中國科學院-阿里巴巴量子計算實驗室、浙江大學、中科院物理所等單位或公司聯(lián)合研制。雖然有媒體對該技術成果冠以“解讀中國量子計算機，比神威·太湖之光還厲害？”這類的標題進行報道。但就以技術成果的目標而言，距離制造真正通用的標準量子計算機還有很長的路要走，本次發(fā)布的兩臺原型機，僅僅是中國量子計算研發(fā)中邁出的一小步。

潘建偉教授在5月3日新聞發(fā)布會

兩臺量子計算機性能究竟怎么樣

首先來看光量子計算原型機。據(jù)中科院院士潘建偉介紹，研究團隊在2016年首次實現(xiàn)十光子糾纏操縱的基礎上，構建出光量子計算原型機，該原型機的“玻色取樣”速度比業(yè)界快了2.4萬倍。通過和經(jīng)典算法比較發(fā)現(xiàn)，這臺光量子計算原型機比人類首臺電子管計算機(ENIAC)和首臺晶體管計算機(TRADIC)運行速度提高10至100倍。

從潘建偉院士的表述中可以發(fā)現(xiàn)，這臺光量子計算原型機是基于線性光學，把量子點當做單光子源來使用，而且可以實現(xiàn)十光子糾纏操縱。這個成績已經(jīng)超過了美國保持的9個量子比特操縱記錄。

從公布的結構圖上看，圖片右下角的是量子點單光子源，被包裹在在一個液氦溫度的容器里，也就是圖片右側的那個立方體和圓柱體結合成的“大罐子”。最右側的那個小柱子就是放大的一個量子點系統(tǒng)的樣子，是在一個半導體柱子狀的微腔中間生長一個銦稼砷量子點。發(fā)射出來的單光子被收集后，通過單光子開關輸入到計算光路中，然后計算結果通過探測器的計數(shù)，再通過信號處理后就可以得到了。

玻色取樣解釋起來比較復雜，這個過程可以理解為一個泊松抽樣的量子模擬，研制量子計算機的科學家之所以對這個問題有興趣，因為這是一個#P-Hard問題，比NP-Hard問題要困難得多，而NP-Hard問題又是NP問題里面最難的一種，NP問題是指還未被證明是否存在多項式算法能夠解決的問題，可見玻色取樣對經(jīng)典計算機有多棘手。

單光子操作

從用途上看，這臺光量子計算原型機肯定是專用機，而非通用機——只能用來做玻色取樣。而且這臺光量子計算原型機在“玻色取樣”方面運行速度比國際同行快了2.4萬倍，與人類首臺電子管計算機(ENIAC)和首臺晶體管計算機(TRADIC)相比，運行速度提高10至100倍。

在肯定這臺光量子計算原型機在“玻色取樣”方面運行速度比國際同行快了2.4萬倍的同時，也需要清醒認識到，這臺光量子計算原型機對標的是人類首臺電子管計算機(ENIAC)和首臺晶體管計算機(TRADIC)，比這兩臺機器運行速度提高10至100倍。其性能還是比較有限的，一些媒體拿神威·太湖之光來做參照，這種做法其實不太妥當。

十超導量子比特的糾纏態(tài)

基于超導量子處理器的線性方程解法演示

再來看另外一臺低溫超導系統(tǒng)的原型機。這臺量子計算原型機也實現(xiàn)了10個量子比特，而且和光量子計算原型機一樣，也是專用機——只能用來做線性方程組求解。雖然沒有這臺低溫超導系統(tǒng)的原型機的其他介紹，但應該也是類似于ENIAC和TRADIC的存在——性能和通用性一般，但卻是國內在該領域邁出的一小步，因而頗具意義。