北京時間12月01日消息，中國觸摸屏網訊，量子科學是當今世界最炙手可熱的學科之一，時不時就會爆出震動的大新聞。近日，在美國電氣和電子工程師協會（IEEE）的工業峰會上，美國國際商用機器公司（IBM）宣布成功研發20量子比特（qubit，量子信息計量單位）的量子計算器，并成功開發出50量子比特量子計算器原型機。盡管IBM并未公布相關技術細節，但關于“量子霸權”的爭奪已經進入關鍵時期。

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 2017年中國成功研制出10量子比特量子計算器，跟上世界量子計算器研制的潮流（圖源：VCG）

世界頂級的超級計算器目前能夠完成擁有5到20個量子比特的量子計算器所做的事情，研究表明一旦量子比特超過49個，量子計算器的能力將讓超級計算器望塵莫及。中國上海交通大學物理與天文系教授金賢敏在接受媒體采訪時也指出，“模擬49個左右的量子比特，大概是現有超級計算器的最大能力，每增加1個量子比特，相應地就需要將超級計算器的能力提升1倍”。由此可以見出IBM50量子比特的量子計算器原型機意義的重大。

目前，國際上量子計算器競爭的主要參與者包括IBM、谷歌、英特爾、微軟，以及中國的中國科學院。英特爾專注硅量子點技術，微軟則選擇拓撲量子計算，兩者都比較冷門，因而世界量子計算器主要在IBM、谷歌和中科院之間展開，屬于世界第一梯隊。

IBM字2016年成功推出5量子比特的量子計算后，在量子計算器領域一路高歌猛進。2017年3月，IBM對外宣布將在年內推出全球第一個商業化量子計算云服務——IBM Q，這是世界上第一個收費的量子計算云服務系統。在軟件上，IBM也頗有建樹，其QISKit——量子信息軟件處理工具包可用于幫助研究小區最大限度利用量子計算系統的核心。再加上本次公布的20量子比特和50量子比特的量子計算器，IBM在量子計算器研究上一馬當先。

谷歌早在2014年就披露了自主研發量子計算器的消息，2015年聯合美國國家航天局（NASA）和加利福尼亞州立大學圣芭芭拉分校宣布，實現了9個超導量子比特的高精度操縱。2017年4月23日，谷歌對外宣布要在年底打造出世界上第一臺可以超越傳統計算器的量子計算器，實現49個量子比特的操縱，實現“量子霸權”。

谷歌量子計算器研究最大的特點就是開放。據美國彭博新聞社披露，谷歌內部有一個開源的ProjectQ項目，自2017年開始準許科學實驗室和人工智能研究人員通過互聯網使用其開發的量子計算器，以鼓勵他們開發量子計算器工具和應用程序，并最終轉換成更快速、更強大的云計算服務。

中國在量子科學研究上，量子通訊處于世界最前端，新聞不斷，量子計算器要低調得多。直到2017年5月3日，中國科學院下屬的中國科技大學潘建偉團隊在上海宣布，已成功構建10量子比特隊量子計算器，在當時屬于世界上第一臺超越早期經典計算器的量子計算器，將世界量子計算器由1位數提高到兩位數，打破了西方的壟斷。而據中科院披露，2016年中科院就首次實現了10光量子糾纏操縱。

盡管量子計算器不僅僅包括硬件還包括軟件等，IBM50量子比特的量子計算器遠未成熟，所謂的“量子霸權”實際只是指出了量子計算器遠超傳統計算器的信息處理能力。然而一旦量子計算器實現突破，所謂的“量子霸權”就不單單是一種可能，而是一種技術上的霸權，是一國相對于其他國家的絕對優勢。

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