量子技术将颠覆未来战争形态 | 潘建伟：漫话量子

红影

樵歌 发表于 2017-9-8 13:00
你努力坚持着，说不定师兄下轮回再来找你呢。

我跟师兄是一个时代里的人，呵呵，咱们一起轮回。

樵歌

红影 发表于 2017-9-8 13:31
我跟师兄是一个时代里的人，呵呵，咱们一起轮回。

好吧，等俺在那一界切迎接您。

红影

樵歌 发表于 2017-9-9 12:20
好吧，等俺在那一界切迎接您。

今天又看了个《机器学习》的理念，也是把自己看迷糊了。这些东西都是未来将用到的。

樵歌

红影 发表于 2017-9-9 14:53
今天又看了个《机器学习》的理念，也是把自己看迷糊了。这些东西都是未来将用到的。

没看过。好玩吗。

红影

樵歌 发表于 2017-9-10 06:48
没看过。好玩吗。

很搅脑子，那应该是上天的命题，咱们小凡人还是不需要去弄懂了吧

樵歌

红影 发表于 2017-9-10 09:23
很搅脑子，那应该是上天的命题，咱们小凡人还是不需要去弄懂了吧

我都没看过，哪晓得是不是天意呢。

红影

樵歌 发表于 2017-9-10 11:51
我都没看过，哪晓得是不是天意呢。

类似于让人跟机器对话，师兄相信最精密的仪器是有灵魂的么？呵呵，看了如何运算的，我情愿相信蚂蚁有灵魂。

毋问我从哪里来

中国科学家实现“量子霸权”，计算速度比超级计算机快100万亿倍

2020
12/04
10:49
知识分子

在本研究中，潘建伟和同事们构建了76个光子的量子计算原型机 “九章”，实现了 “高斯玻色采样” 任务的快速求解。具体来说，“九章” 在一分钟时间里完成了经典超级计算机一亿年才能完成的任务。

                               
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2013年乌兹堡中德固态量子信息研讨会上，潘建伟（第一排左四）和陆朝阳（第一排左一）讨论并定下玻色取样研究计划。图片由受访者提供。

毋问我从哪里来

毋问我从哪里来 发表于 2020-12-4 22:35
中国科学家实现“量子霸权”，计算速度比超级计算机快100万亿倍

2020

撰文 | 王一苇

责编 | 陈晓雪

中国科学技术大学潘建伟、陆朝阳团队构建的一套光量子计算系统，最近在高斯玻色采样（Gaussian Boson Sampling）问题上取得重要突破，求解速度达到目前全球最快的超级计算机的一百万亿倍，远远超过经典计算机。

这意味着中国科学家首次实现 “量子霸权”（quantum supremacy），另一个说法是量子优越性（quantum computational advantage），即在某个特定问题上的计算能力远超现有最强的传统计算机，而传统计算机在有限时间内无法完成计算。

北京时间12月4日凌晨，该工作在《科学》杂志在线发表，论文标题为 “用光子实现量子计算优越性”（Quantum computational advantage using photons）[1]。

“这是一个巨大的技术突破”，德国马克斯·普朗克量子光学研究所理论部主任伊格纳西奥·西拉克（Ignacio Cirac）表示，“远超其他高斯玻色采样实验。

“我有点惊讶，因为这项实验非常困难”，德克萨斯大学奥斯汀分校的计算机科学教授斯科特·亚伦森（Scott Aaronson）在邮件中告诉《知识分子》。

光量子计算首次实现量子计算优越性

潘建伟将该光量子计算系统命名为 “九章”，以此纪念中国古代最早的数学专著《九章算术》。

量子计算机可以解决一些超出传统计算机计算能力的问题，“九章” 解决的 “高斯玻色采样” 问题就是一种。

“高斯玻色采样” 是一种复杂的采样计算，其计算难度呈指数增长，很容易超出目前超级计算机的计算能力，适合量子计算机来探索解决。它是 “玻色采样” 问题的一种，而玻色采样问题是量子信息领域第一个在数学上被严格证明可以用来演示量子计算加速的算法。

在本研究中，潘建伟和同事们构建了76个光子的量子计算原型机 “九章”，实现了 “高斯玻色采样” 任务的快速求解。具体来说，“九章” 在一分钟时间里完成了经典超级计算机一亿年才能完成的任务。

2019年10月，美国物理学家 John Martinis 带领的谷歌团队实现 “量子霸权”，他们开发的 “悬铃木”（sycamore）芯片采用超导量子计算，产生53个量子比特，宣称能用200秒完成经典超级计算机大约一万年才能完成的计算。[2]

作为高斯玻色采样的共同提出者，亚伦森表示，尽管谷歌的团队去年已经实现 “量子霸权”，但这个概念非常重要，需要多个团队用多种技术重复去证实，因此他非常高兴看到这次的成果。

与谷歌采用零下273摄氏度左右的超导线圈产生量子比特不同，潘建伟团队的实验用光子实现量子计算过程，大部分实验过程在常温下进行。他们将一束定制的激光分成强度相等的13条路径，聚焦在25个晶体上产生25个特殊状态的量子光源，光源通过2米自由空间和20米光纤（其中5米缠绕在一个压电陶瓷上），进入干涉仪和彼此 “对话”，最后的输出结果由100个超导纳米线单光子探测器探测，最终有76个探测器探测到了光子。

                               
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“九章”实验装置示意图

毋问我从哪里来

毋问我从哪里来 发表于 2020-12-4 22:35
撰文 | 王一苇责编 | 陈晓雪中国科学技术大学潘建伟、陆朝阳团队构建的一套光量子计算系统，最近在高斯玻 ...

干涉仪中发生的 “对话” 过程，让光子波在同时同地完美重合，使光子表现出经典世界不存在的量子干涉现象。

该研究的通讯作者之一、中国科学技术大学教授陆朝阳说，如果把这个系统比喻成弹珠机，光子就是其中的弹珠，这些珠子本身是有 “分身术” 的，而且两个完全相同的珠子之间会有 “鬼魅般的” 相互作用，相遇的话一定会一起从同一个门跑出去。

                               
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本论文的第一作者均为90后，钟翰森（左图后排左5）为95年出生，王辉（右图前排左二）是91年出生，陈明城（右图后排左4）为90年，最小的是97年的邓宇皓（左图后排左1）。本图由受访者提供。

毋问我从哪里来

毋问我从哪里来 发表于 2020-12-4 22:36
干涉仪中发生的 “对话” 过程，让光子波在同时同地完美重合，使光子表现出经典世界不存在的量子干涉现象 ...

一个突破，多少技术革新？

在悉尼大学教授史蒂夫·弗拉米亚（Steve Flammia）看来，这项实验最大的亮点是通过技术改进达到的实验规模（scale）。“看到这份论文的摘要时，我的第一个反应是这个实验的规模是难以置信的”，他在邮件中告诉《知识分子》。“50个压缩态进入100模式的干涉仪？简直不可思议！”

弗拉米亚在2005年夏天访问过潘建伟在合肥的实验室，当时他和陆朝阳都还是学生。他当时已经对陆朝阳表现出来的学术潜力印象深刻。“同学们都知道陆朝阳将会做出非常优秀的工作。”

此次实验非一蹴而就。2017年，潘建伟、陆朝阳团队构建了世界首台超越早期经典计算机的单光子量子计算机，2019年则实现了输入20个光子、探测14个光子的量子计算。“当时国际上基本上在做大概3到4个光子”，陆朝阳说，“我们2019年的这个工作已经让国际非常震惊了。”

                               
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陆朝阳在量子光学实验室，摄影: H.-T. Guo，2020年8月

一年前，亚伦森认为再突破很难，因为实验难度极大 [3]。“看上去他们好像遇到了10-20个光子的门槛。” 他对《知识分子》说。

陆朝阳介绍，此次实验突破这一门槛的关键，除了采用高速玻色采样这一新模型，还有多项重要技术革新。

首先，实验采用的量子光源是国际上唯一同时具备高效率、高全同性（指粒子具有完全相同的属性）、极高亮度和大规模扩展能力的量子光源。

“（光源的）这些指标互相影响、此消彼长，要同时保证所有指标，就像是让好多只猫排排坐，要同时抓住它们。” 陆朝阳说。

其次，“高精度锁相技术” 将光源在自由空间和光纤中的光程抖动控制在25纳米之内。陆朝阳以奔跑的50匹马做比喻，他表示这相当于它们跑过100公里的距离，但偏离路线的误差小于一根头发丝的直径。

此外，实验在干涉技术和单光子探测技术上都做到了极高的精度。其中，中科院上海微系统所专门为实验建造了一台高性能单光子探测仪。

这项实验的传统计算验证和速度比较在国家并行计算机工程技术研究中心研制的 “神威·太湖之光” 超级计算机上完成。

毋问我从哪里来

毋问我从哪里来 发表于 2020-12-4 22:37
一个突破，多少技术革新？在悉尼大学教授史蒂夫·弗拉米亚（Steve Flammia）看来，这项实验最大的亮点是 ...

未来属于谁：超导量子计算还是光量子计算？

超导量子计算机和光子量子计算机，哪个在计算能力上潜力更大？

“尽管这次的结果极好，我还是怀疑光子量子计算能否在远期和其他量子计算技术竞争。” 弗拉米亚说。

通用量子计算机指的是可解决所有计算问题的计算机。“九章” 目前还不能通用于玻色采样以外的其他计算，不具通用性。“遗憾的是，每个我们关心的计算问题都和这个玻色采样问题没有关系，”弗拉米亚说，“比如我们可能关心货车如何选择最有效率的路线送货，或者关心怎么样预测一个特定分子的性质以用于化学或医疗。研究人员认为玻色采样不能帮助解决这些重要问题。”

他认为，潘和陆的工作更有可能帮助建立量子通信网络和量子互联网。

而亚伦森认为，未来也许可以将九章改造成一个通用量子计算机，“谷歌采取的超导量子比特有通用的优势（如果有足够的量子比特且持续时间够长就能做任何运算），而计算玻色采样需要加入新的资源来获得通用性……我相信潘的团队已经充分意识到这一点并且正在努力。”

亚伦森说，与谷歌的实验相比，“九章” 的优势在于它产生的状态空间（state space）大得多，这是因为光子的振幅（amplitude）更多。状态空间指的是配置计算机系统的可能方式，量子计算机的状态空间越大，经典计算机要完成相同的计算就越难。[4]

谷歌 “悬铃木” 产生的状态空间约为10的16次方，而此次 “九章” 产生的状态空间约为10的30次方。

                               
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亚伦森还表示，由于光子比超导量子比特的相干时间（coherence times）更长，一些科学家相信这种系统最终可能会比超导量子比特更好达到规模计算的目标。

毋问我从哪里来

毋问我从哪里来 发表于 2020-12-4 22:37
未来属于谁：超导量子计算还是光量子计算？超导量子计算机和光子量子计算机，哪个在计算能力上潜力更大？ ...

距离应用还有多远？

量子计算由演示转向实际应用，仍需科学家长时间的努力。即使是像谷歌 “悬铃木” 这样的通用量子计算机，也尚不能解决人们关心的实际问题。

弗拉米亚认为，距离通用量子计算的实现还需要很多年。“我预测，在某些特殊的现实世界问题上，未来五年内也许能有一些小进步，但我想这些问题吸引的主要还是科学家。”

“谷歌和潘建伟的实验，或其他量子模拟实验，提示了我们视线外隐藏着什么，但是到达那里还有很长的路要走”，希拉克说，“但这些实验让我们对前路充满乐观。”

“我们希望这个工作能够激发更多的经典算法模拟方面的工作，也预计将来会有提升的空间”，陆朝阳说，“量子优越性实验并不是一个一蹴而就的工作，而是更快的经典算法和不断提升的量子计算硬件之间的竞争，但最终量子并行性会产生经典计算机无法企及的算力。”

陆朝阳认为，就像人们对激光的认识，从最初实验室里的工具到许多意想不到的领域中的应用，量子计算机也许会遵循相似的路径。

“在五年内，控制数百到数万个量子比特的技术将成为现实”，他说，“因此产生的量子模拟器和专用量子计算机或将成为物理学家、化学家和工程师在材料应用和药物设计方面的重要工具。”

参考资料：

[1] H.-S. Zhong et al., Science 10.1126/science.abe8770 (2020).

[2]Arute, F., Arya, K., Babbush, R. et al. Quantum supremacy using a programmable superconducting processor. Nature 574, 505–510 (2019).

https://doi.org/10.1038/s41586-019-1666-5

[3]https://www.scientificamerican.com/article/quantum-computer-made-from-photons-achieves-a-new-record/

[4]https://www.scientificamerican.com/article/quantum-computer-made-from-photons-achieves-a-new-record/

驻在平安夜前夕

200秒完成6亿年工作，量子计算机“九章”到底有多牛？

2020
12/05
13:19
科学探索奖

陆朝阳对于“九章”实现难度的形容：“我们需要50路光子同时通过20多米的光层，每一路都要保持25纳米的精度，这相当于你让50匹马一起跑过100公里，必须同时到达，每匹马的误差，不能超过一根头发丝。”

“九章”花200秒能完成的工作，目前世界上最快的超级计算机“富岳”，要工作6亿年。

                               
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12月4日，中国科学技术大学宣布潘建伟、陆朝阳等的研究团队，成功构建76个光子的量子计算机“九章”，根据现有理论，它比“富岳”快一百万亿倍。

一百万亿，就是1后面跟着足足14个0，这个巨大的数字让人头晕目眩。顶级学术期刊《科学》也在今天刊登了这一重磅成果，审稿人们的评价同样难掩激动：“一个重大成就”、“一个最先进的实验”。

我们在第一时间，求教“九章”团队核心成员、2019年“科学探索奖”获奖人、中科大教授陆朝阳，只想搞清楚一个问题：“九章”，这个得名于中国古代最早数学专著《九章算术》的量子计算原型机，到底有多牛？

让量子计算“秀出肌肉”

对“九章”的每一篇报道，都会提到一个词“量子优越性”。有了“九章”，中国成为全球第二个实现“量子优越性”的国家，也确立了国际量子计算研究中第一方阵的地位。

什么是“量子优越性”？陆朝阳这样告诉我们：“如果量子计算原型机，在某个问题上的计算能力超过了最强的传统计算机，就证明量子计算在未来有多方超越的可能。”

或者说得再通俗一点。尽管理论勾勒出的美好前景令人神往，但量子计算还需要在现实中证明自己的实力。科学家们选择了极端复杂的问题来考验量子计算，让它在实际应用中“秀出肌肉”。证明“量子优越性”，被认为是量子计算从理论到实践“里程碑式的转折点”。

“我行。”这是“九章”给出的答案。如果将样本扩大到100亿个，“九章”只需要10小时，但超级计算机需要1200亿年，而地球从诞生至今，只有约46亿年。通过“九章”，量子计算的并行计算能力，全面碾压了传统计算机。这就是“量子优越性”，因为差距过于夸张，”量子优越性“甚至被称为“量子霸权”。

驻在平安夜前夕

驻在平安夜前夕 发表于 2020-12-6 15:44
200秒完成6亿年工作，量子计算机“九章”到底有多牛？

2020

和谷歌“悬铃木”算一笔账

当量子计算和传统计算的差异如此之大，说明“九章”有多厉害，还得换一个维度。

和“九章”同台竞技的是谷歌的量子计算原型机“悬铃木”。它们都被用来证明“量子优越性”，选择解决的问题，大方向也都是量子采样，“九章”主攻“高斯玻色采样”，“悬铃木”选择“随机线路采样”。

                               
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悬铃屠龙 号令天下 九章不出 谁与争锋 （图片来源：中国科学技术大学 USTC）

驻在平安夜前夕

驻在平安夜前夕 发表于 2020-12-6 15:45
和谷歌“悬铃木”算一笔账当量子计算和传统计算的差异如此之大，说明“九章”有多厉害，还得换一个维度。 ...

相比“悬铃木”，“九章”有三大优势：一是速度更快。虽然算的不是同一个数学问题，但与最快的超算等效比较，“九章”比“悬铃木”快100亿倍。二是环境适应性。由于采用超导体系，“悬铃木”必须全程在零下273.12℃（30mK）的超低温环境下运行，而“九章”除了探测部分需要零下269.12摄氏度的环境外，其他部分可以在室温下运行。三是弥补了技术漏洞。“悬铃木”只有在小样本的情况下快于超算，“九章”在小样本和大样本上均快于超算。

                               
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陆朝阳接受央视新闻联播采访

陆朝阳说，“打个比方，就是谷歌的机器短跑可以跑赢超算，长跑跑不赢；我们的机器短跑和长跑都能跑赢。”

“九章”的输出态空间（量子纠缠可能出现的状态）达到了10的30次方，记录这些状态，用光世界上左右的内存、硬盘、光盘还不够，“悬铃木”的输出态空间则是10的16次方，两者相差十几个数量级。”陆朝阳表示。

值得一提的是，量子计算走到今天，已然展现出了诱人的应用前景。基于“九章号”量子计算原型机的“高斯玻色取样算法”在图论、机器学习、量子化学等领域具有潜在应用，将是后续发展的重要方向。

驻在平安夜前夕

驻在平安夜前夕 发表于 2020-12-6 15:46
相比“悬铃木”，“九章”有三大优势：一是速度更快。虽然算的不是同一个数学问题，但与最快的超算等效比 ...

50匹马和一根头发丝

“我们需要50路光子同时通过20多米的光层，每一路都要保持25纳米的精度，这相当于你让50匹马一起跑过100公里，必须同时到达，每匹马的误差，不能超过一根头发丝。”陆朝阳对于“九章”实现难度的形容，让人倒抽一口冷气。

                               
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100模式相位稳定干涉仪：光量子干涉装置高精度地锁定任意两路光束间的相位。 （摄影：马潇汉，梁竞，邓宇皓）

“从工作想法来说，‘九章’的创新在于以压缩态作为输入来源，来做高斯玻色采样，在具体实现方面，发展了四项关键性的技术。”陆朝阳介绍说。证明“量子优越性”不光要能计算，还要能出题，能测量。

“50匹马和一根头发丝的比喻，是在形容我们达到的10的负9次方的锁相精度，除此之外，我们还提供了国际上唯一一个具备高效率、高全同性、高亮度和大规模扩展能力的量子光源，构建起大规模、全联通、通过率接近100%的矩阵相位，还能以非常高的效率来探测收集到的单光子，这其中每一项，都是一个很大的挑战。”陆朝阳进一步解释。

高品质光子源、高精度锁相、规模化干涉……一项项创新与突破，让“九章”后来居上。专用机？通用机？“九章”的强悍实力，让围观群众很难不随之联想，“除了实现‘量子优越性’，只能解决特定问题的‘九章’还有什么用？”再进一步，就像传统计算机花了20多年，走过从专用到通用的历程一样，我们离通用量子计算机还有多远？

“很多人对通用量子计算机，有非常强大的执念。”陆朝阳说，“其实我想告诉大家，如果我们能产生一些有实用价值的专用量子计算机，已经有很大的社会和商业价值，比如‘九章’解决的，其实是数学问题，未来可以映射到制药、材料设计等很多领域，每个问题的解决，可能都是个百亿美元级别的产业。”

“九章”相当于76个量子比特，而通用量子计算机可能需要上千万个量子比特。“过高的期望，随之会产生大量的泡沫。”陆朝阳介绍说，“对于通用量子计算机，我们普遍认为，还需要15-20年的时间，每一个专用机，都是量子计算前进路上的垫脚石。只有一步一步走，沿途下蛋，才能保证量子计算领域的健康发展，避免‘量子寒冬’的到来。”

陆朝阳教授是首届“科学探索奖”得主。“科学探索奖”评审委员会肯定他在高性能量子光源、多粒子纠缠、量子隐形传态和量子计算等方面的研究成绩，激励他在量子计算的物理实现方面的大胆探索。

毋问我从哪里来

我国量子计算机实现算力全球领先

2020年12月05日 03:52 人民日报

　　原标题：我国量子计算机实现算力全球领先（创新前沿）

　　本报合肥12月4日电  （记者游仪）12月4日，中国科学技术大学宣布：该校潘建伟团队与中科院上海微系统所、国家并行计算机工程技术研究中心合作，成功构建76个光子的量子计算原型机“九章”，求解数学算法“高斯玻色取样”只需200秒。这一突破使我国成为全球第二个实现“量子优越性”的国家，牢固确立了我国在国际量子计算研究领域的领先地位。

　　“量子优越性是指当新生的量子计算原型机，在某个问题上的计算能力超过了最强的传统计算机，就证明其未来有多方超越的可能。”中科大教授陆朝阳介绍，多年来国际学界高度关注、期待这个里程碑式转折点到来。潘建伟团队这次突破历经20年，主要攻克高品质光子源、高精度锁相、规模化干涉三大技术难题。

　　与通用计算机相比，“九章”还只是“单项冠军”。但其超强算力，在图论、机器学习、量子化学等领域具有潜在应用价值。12月4日，《科学》杂志发表了该成果，审稿人评价这是“一个最先进的实验”“一个重大成就”。

毋问我从哪里来

超级计算机的100万亿倍！中国量子计算机“九章”为何这么快？

2020年12月05日 13:28 新京报作者：新京报

　　原标题：超级计算机的100万亿倍！中国量子计算机“九章”为何这么快？

　　新京报贝壳财经讯（记者 罗亦丹）12月4日，由中国科学技术大学潘建伟、陆朝阳等组成的研究团队构建了76个光子的量子计算原型机“九章”，该计算机处理特定问题的计算能力比目前最快的超级计算机快一百万亿倍，比2019年谷歌发布的53个超导比特量子计算原型机“悬铃木”快一百亿倍。

　　为何量子计算机能这么快，其背后的技术原理是什么？中科大“九章”相比谷歌的“悬铃木”有哪些技术突破？

　　中科院院士、中国科学技术大学郭光灿教授此前接受财经记者专访时表示，目前现有电子计算机处理数据的方式是串行运算，即存储器只能存一个数，操作一次变成另一个数，所以操作是一步一步的。而量子计算机从原理上是并行处理，操作一次可以把2的N次方数据变成另外2的N次方数据，所以操作一次量子计算机，相当于操作电子计算机2的N次方串行的次数，这就是量子计算机能够超过电子计算机最重要的物理原因。

　　据了解，量子计算机的计算能力与它单个芯片里面有多少个量子比特有关，量子比特就是那个“N”。在“九章”发布之前，2019年谷歌制造出了拥有53个超导量子比特的计算原型机“悬铃木”，“N”达到53个，而“九章”的“N”达到了76个。

　　需要注意的是，“九章”采取的是光量子比特，而谷歌采取的是超导量子比特。对此，中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家研究中心副研究员袁岚峰表示，二者分别采用光学与超导作为构建量子计算机的物理体系，“这两个没有孰优孰劣，只是不同的技术路线”。而科普读物《我也能看懂的量子通信》作者，复旦大学理论物理方向研究生“神们自己”则认为，超导需要在超低温（接近绝对零度）下运行，而光子不用，因此基于光量子的量子计算机省掉了巨大的制冷设备和能量消耗，不过“九章”目前是不可编程的，而“悬铃木”则可以编程。在实用价值的角度，可编程当然比不可编程要好很多，所以这一点上，九章暂时还处于追赶状态。

　　但无论技术路线有何不同，多位科学界人士均认为，中国制造出包含76个量子比特的量子计算机是一个重大的科学成就，这也说明中国在量子计算领域处于国际上的“第一梯队”。潘建伟在接受央视采访时表示，在量子计算领域第一个里程碑的目标就是展示量子计算机的优越性，即：我们总算可以演示某个功能，比传统的超级计算机算得好了，这样我们就可以进一步去寻找各种各样的应用。

　　需要注意的是，不论是“九章”还是“悬铃木”，目前还只能做到求解特定问题，如“九章”量子计算系统处理高斯玻色取样的速度比目前最快的超级计算机快一百万亿倍（“九章”一分钟完成的任务，超级计算机需要一亿年）。

　　“目前，量子计算机的演示还是在初级阶段，我们攻关的重点是如何使用纠错容错技术，做出能够真正解决实际问题的专用机，这也是世界的难题。”郭光灿告诉记者。

　　潘建伟表示，希望能够通过15年到20年的努力研制出通用量子计算机，这样的话就能用它来解决很多非常广泛的问题了，如密码分析、气象预报、药物设计。

　　中科大官方表示，关于“九章”的相关论文已于12月4日在线发表在国际学术期刊《科学》上，《科学》杂志审稿人评价该工作是“一个最先进的实验”（a state-of-the-art experiment），“一个重大成就”（a major achievement）。研究人员希望这个工作能够激发更多的经典算法模拟方面的工作，也预计将来会有提升的空间。量子优越性实验并不是一个一蹴而就的工作，而是更快的经典算法和不断提升的量子计算硬件之间的竞争，但最终量子并行性会产生经典计算机无法企及的算力。

毋问我从哪里来

“九章”演示量子霸权，美军急了

2020年12月07日 09:06 参考消息

　　原标题：“九章”演示量子霸权，美军急了……

　　美国《防务新闻》周刊网站12月4日发表题为《美国国防信息系统局开始密切关注抗量子加密能力》的报道称，一名高级技术官员当地时间周四说，美国国防信息系统局（DISA）开始密切关注能够保护国防通信不受强大的量子计算机攻击的加密能力。全文摘编如下：

　　在DISA一年一度的行业预测会上，DISA新兴技术处的系统创新科学家斯蒂芬·华莱士说，抗量子加密是DISA在2021财年重点关注的一个新技术领域。华莱士说，抗量子技术目前只处于“密切关注”阶段，DISA官员正致力于更好地了解这项技术对于未来的影响。

　　华莱士在预测会结束后的电话会议上对记者们说：“我们想了解未来量子计算机将对我们保卫网络的能力产生何种影响。”

　　随着中国等势均力敌的对手努力研发足以突破当前加密技术的量子计算能力，抗量子加密正变得越来越重要。尽管还需要数年时间，但量子计算机将使安全通信变得几乎不可能实现。

                               
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▲这是光量子干涉实物图：左下方为输入光学部分，右下方为锁相光路，上方共输出100个光学模式，分别通过低损耗单模光纤与100超导单光子探测器连接。 （新华社发）

　　华莱士指出，作为美国国防部的作战信息技术支持部门，DISA目前没有正在进行中的抗量子技术项目。但他对记者说，DISA希望“很快”行动起来。华莱士说，他相信量子计算将在未来几年内成为一个真实存在的威胁。

　　华莱士对记者们说：“坦率地说，我们的对手可能不会宣传它们已经获得了量子计算机这一事实。”他说：“我们必须在此之前拥有加密算法，使我们得以继续处于安全状态中。”

　　华莱士说，美国商务部国家标准与技术研究所以及美国国家安全局已经在进行抗量子计算研究。DISA正寻求与它们的合作。他说，DISA未来“很有可能”会就抗量子加密发出邀约。

　　DISA的年度预算约为94亿美元，负责美国国防部的网络安全并研究2021财年的新网络安全措施。华莱士说，DISA新兴技术处正在密切关注加密流量分析解决方案，以便更好地发现网络活动中的异常现象，在网络上运行文件时锁定通信中的恶意软件。

　　DISA希望，通过扩大一个“基于云技术的互联网隔离”（CBII）项目，在美国国防部用户的互联网流量与美国国防部网络之间建立一个保护性的缓冲区，从而提高电子邮件的安全性。

　　新冠疫情迫使DISA重新思考美国国防部的网络边界，因为雇员们居家工作带来了新的网络安全风险。华莱士说，相关的讨论包括“零信任”网络安全概念，即从根本上不信任用户。DISA本周公布了其修订后的2021-2022财年战略规划，其中确认“零信任”对其修订后的网络防御重点领域而言是一项有利的工作。

　　华莱士说：“我们正在积极规划如何应对边界的变化。”

　　在电话会议上，华莱士还说，新冠疫情对新兴技术处选择在2021财年关注的新重点领域产生了重大影响。DISA计划在这一财年加深了解的另一项能力是一种被称为“远程呈现”的概念，即让人感觉像是置身于很远之外的一个实体会面地点。DISA正在推进机密信息的远程访问，这项本就在进行中的工作因为疫情而加快了进度。

　　DISA计划在2021财年进行这项技术的原型研发。华莱士对记者们说：“（远程机密信息访问）的重要性……随着新冠疫情的暴发和我们环境的改变而大幅提升。”