中国量子计算领域的突飞猛进_风闻

我们知道，量子计算是新一代计算技术，某些已知的量子算法在处理问题时速度要大大快于传统的通用计算机。目前中美之间在争夺量子计算优越性上正你追我赶。

2020年12月，中国研制成功的量子计算机“九章”，求解高斯玻色取样数学问题的计算速度，比全球最先进的超级计算机“富岳”快100万亿倍。2021年，由中国科学技术大学的潘建伟、陆朝阳、刘乃乐等人与中科院上海微系统与信息技术研究所、国家并行计算机工程技术研究中心合作开发的“九章二号”，在运算速度方面比“九章”又提高了100亿倍！中国在量子计算速度方面，中国已处于领先地位。

但对于量子计算来说，存在着一个在传统计算上并不那么突出的困难，这就是如何解决量子信息的保真问题。我们知道，量子计算机同时使用部分为0和部分为1的量子比特。它们容易受到两种错误的影响，要么将它们压缩为单个值（0或1），要么使它们之间失去平衡。这两个错误还会相互影响，使得量子比特的纠错十分复杂。

其它国家的科学家通过重复纯化大量的量子纠缠，来提高量子信息的保真度，但这种方法的纯化效率低，速度慢。

而中国科学家则另辟蹊径，前期，南京邮电大学盛宇波教授和北京师范大学邓富国教授基于不同种类的量子纠缠抵抗噪声的能力不同，提出了全新的纠缠纯化理论，即先构造“空间—极化”中两个自由度的超纠缠，用不易受噪声干扰的空间纠缠，来“提纯”极化纠缠。

如今，盛宇波教授团队与中国科学技术大学郭光灿院士团队合作，首先在实验室制备了“空间—极化”超纠缠，然后科学家们在极化纠缠上加入噪声，再进行纯化操作。极化纠缠的保真度从0.268直接提高到了0.989。研究人员表示，采用这种新的方法只需要一对超纠缠，就可以实现纯化，纯化效率可提高10亿倍。这对提高量子中继速度十分有利，能够为未来的长距离量子通信提供技术支撑。

最近，中国科学技术大学郭光灿院士团队又取得新的进展，实现硅基半导体自旋量子比特的超快操控，其自旋翻转速率超过540MHz，是目前国际上已报道的最高值。

中国在量子计算领域的进步，可以用日新月异来形容，中国一旦实现量子霸权，会带动其它领域的科学研究实现质的飞越，美国的技术封锁就成了作茧自缚了。