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。”潘建偉說，此外量子計算機能耗更低。

專家認為，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)精準的天氣預報，躲避颶風海嘯；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。

潘建偉預測，造出“專用”量子計算機，在求解材料設計、化學研究、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域。

量子時代還有哪些暢想曲？——信息安全的“護衛(wèi)艦”

當前，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。

潘建偉說，量子通信可以從原理上確保身份認證、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入產(chǎn)業(yè)化階段，成為未來保障信息安全的“護衛(wèi)艦”。

記者了解到，對于量子時代的科學應用，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，到實現(xiàn)多橫多縱的全球范圍量子通信網(wǎng)絡；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，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)