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量子計算何時能走出實驗室?

據說中科大潘建偉教授團隊超牛,搜了一下,但網上也有不少質疑的聲音。哪位圈內大神能否解答一下。


謝邀。

首先來說一下質疑吧,2014年USTC新生入學不久,潘老師給全校新生做了一次報告會,會上有人問到關於負面評價的問題,潘老師只淡淡地說了一句話,大意是: 我們研究組發在國際期刊上的每一篇文章都是貨真價實,如果你能找到毛病,我們虛心接受。

不管外界質疑聲音如何,潘老師2005年拿到了菲涅爾獎(我在網上看到的質疑全是04年及以前),2012年他在Review of Modern Physics上以第一作者發表了長篇綜述文章,這是中國大陸科學家在該刊(影響因子和Nature差不多,大約42,著名的PRL的影響因子也就才7~8)發表的第一篇實驗綜述論文,這些年潘老師的研究組在國際頂級期刊發表的文章好多好多。

下面說兩個我的親身經歷

我跟過潘老師組的兩個教授(第二個是我目前的研究生導師),大三時和第一個老師小組的大師兄聊天時,曾聊過組裡發表的論文,師兄當時長嘆一口氣說,我們組不允許發小文章,潘老師決不允許灌水的現像出現。

我現在的導師小組,今年三個師兄師姐畢業,每個人在讀研期間均以第一作者在PRL上發表了兩篇論文。

上面所說的事實,就是對質疑的最好回應了吧。

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下面談一談量子計算。

量子計算的原理,這個就不需要多說了,理論上是很美好的。首先,經典邏輯門能幹的事情,量子通用門也能幹;但是呢,量子計算可以利用量子態存在於宏大Hilbert空間中這一事實,在很多經典計算機無能為力的領域發揮巨大優勢。於是,理論上我們得到了結論:量子計算機決不會比經典計算機慢,在某些方面,量子計算的速度完虐經典計算機。

但是實驗上呢,量子計算基於量子態的演化和測量,而量子態的操縱是一個很大的難題。以我目前的方向,多光子糾纏來說,實現8光子糾纏態都已經很難很難,更不要說對其很精確的操縱了。理論上,一個演算法過程一兩頁紙就描述清楚,但哪怕對其最簡單的演示都凝聚了不知道多少心血。

所以說,量子計算機正處於雛形階段,其應用化從目前來看遙遙無期,現在的瓶頸在於,實驗技術上的突破。但也不要過於悲觀,想想100年前,誰也不會想到當今計算機的普及程度,量子計算也是這樣。

另,現在看來,量子計算機並不會面向民用,其主要定位是,加速某些經典演算法,以及物理科研中量子態的模擬。至於平時聽聽歌,看看電影,玩玩遊戲,經典計算機足矣~


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