新京報快訊(記者李玉坤)5月3日，中國科學院在上海召開新聞發佈會，宣佈世界首臺超越早期經典計算機的光量子計算機在我國誕生。
“超越早期經典計算機”是什麼概念?答案是，比人類歷史上第一臺電子管計算機(ENIAC)和第一臺晶體管計算機(TRADIC)運行速度快10-100倍。
中科院院士、中國科學技術大學教授潘建偉團隊2016年底實現10光子糾纏操縱。在此基礎上，構建了針對多光子“玻色取樣”任務的光量子計算原型機，比之前國際同行所有類似實驗提速至少24000倍。
此次進入人們視野的是兩種量子計算機體系，除了基於光子的量子計算機，還有超導體系的量子計算機。
中國團隊打破美國紀錄
2015年，谷歌、NASA和UCSB(加州大學聖塔芭芭拉分校)宣佈實現了9個超導量子比特的高精度操縱，這一記錄也被中國科學家團隊打破。潘建偉團隊還有更大的目標，計劃在今年年底實現大約20個光量子比特的操縱，20個超導量子比特樣品的設計、製備和測試也在進行中，並計劃於今年年底前發佈量子云計算平臺。
可以投入使用的量子計算機一旦成功，威力有多大?中科院官方微博稱，理論上，50個量子比特的量子計算機性能就能超過超級計算機“天河二號”，擁有300個量子比特的量子計算機就能支持比宇宙中原子數量更多的並行計算。
記者瞭解到，“天河二號”曾經連續6年雄踞世界超級計算機榜首，直到去年被我國的另一臺超級計算機超過，位列第二。“天河二號”峰值計算速度每秒5.49億億次、持續計算速度每秒3.39億億次。
但是運算能力超強的“天河二號”在量子計算機面前，也將淪為“戰五渣”：天河二號100年的計算量，量子計算機0.01秒就能完成。這是中科院院長白春禮此前採訪時舉的例子，他說，中科院正在研製中國第一臺量子計算機，預計最近幾年就有望研製成功。如果要求解一個億億億變量的方程組，如果用億億次的當今第一超級計算機天河二號計算，需要長達100年，而使用一臺萬億次的量子計算機計算，只需區區0.01秒。
破解現行密碼將易如反掌
量子計算機如此大的威力，自然能夠幫助人類解決很多難題，能夠將某些經典計算機需要數萬年來處理的複雜問題的運行時間縮短至幾秒鐘。但另一個問題也不容忽視，就是密碼安全。
北京商用密碼行業協會會長郭寶安此前接受新京報記者採訪時說，據他介紹，現代密碼，如各種密鑰，都是基於數學難題而設計的，現在的密碼設計能力，把宇宙中所有的原子都變成傳統計算機，也破解不了。中科院官方微博也稱，RSA密鑰體系是當今金融、網絡等領域普遍使用的加密方式。其安全性的基礎在於對經典計算而言，尚無有效的方法能在合理的時間內完成大數的質因數分解，因此RSA加密體系目前是安全的。
不過，郭寶安說，量子計算機的誕生，將對現在週期性密碼產生毀滅性的打擊。現在看起來非常安全的密碼，以量子計算機的計算能力，破解起來將易如反掌。他建議，現在就開始抗量子計算密碼的研究。
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