近日，欧美同学会副会长、德奥分会会长、安徽欧美同学会会长、中国科学技术大学常务副校长、中国科学院院士潘建伟团队研制的“祖冲之二号”和“九章二号”量子计算机入选美国物理学会评选的2021年国际物理学领域十项重大进展。
“量子计算优越性”的里程碑
2020年12月，中国科学技术大学宣布潘建伟等成功构建76个光子的量子计算原型机“九章”，使我国成为全球第二个实现“量子计算优越性”的国家。
2021年5月，潘建伟团队成功研制了62比特可编程超导量子计算原型机“祖冲之号”，并在此基础上实现了可编程的二维量子行走。同年6月，该团队在arXiv平台发表的题为“Strong quantum computational advantage using a superconducting quantum processor”（使用超导量子处理器具备强大的量子计算优势）的论文预印版中说，“我们估计，要完成‘祖冲之号’在1．2小时内完成的采样任务，目前世界上最强大的超级计算机至少需要8年时间。”
“祖冲之号”量子处理器示意图
2021年10月，著名物理学期刊《物理评论快报》刊发中国科学技术大学潘建伟院士团队关于量子计算的两大成果。其中，该团队成功构建的66比特可编程超导量子计算原型机“祖冲之二号”，实现了对“随机线路取样”问题的快速求解，比目前最快的超级计算机快上千万倍，使得我国首次在超导量子体系树立了自己的“量子计算优越性”里程碑。
此后，他们在“九章”光量子计算原型机的基础上，又研制出113个光子144模式的“九章二号”，实现了相位可编程功能，对“高斯玻色取样”问题的求解速度比目前最快的超级计算机快亿亿亿倍，再次刷新世界纪录。这一系列成果使我国成为目前国际上唯一同时在两种物理体系均达到“量子计算优越性”里程碑的国家。
2021年12月21日，美国物理学会Physics网站公布2021年国际物理学领域十项重大进展，中国科学技术大学潘建伟、朱晓波、陆朝阳等完成的“祖冲之二号”和“九章二号”量子计算优越性实验与美国宇航局“帕克”太阳探测器首次飞越太阳的日冕层、费米国家加速器实验室发现基本粒子缪子的行为和标准模型理论预言不相符等十项研究成果入选。
美国物理学会评价认为，中国科学技术大学研究团队在与谷歌、IBM等竞争中脱颖而出，提供了令人信服的实验论据，在他们的超导和光学量子计算机展示了卓越的量子计算优越性。
爱科学，更深爱祖国
潘建伟对科学有浓烈的热爱，对国家深怀一腔报国情。
潘建伟认为，对于科技工作者来说，既要仰望星空也要脚踏实地，一方面发挥想象力做原始创新，同时不能只满足于发发论文，有了可以转化的科研成果，一定要创造条件让它为经济社会发展产生作用。
“对于我个人来说，我很爱科学，更深爱着祖国，这两者合二为一是很自然的事情，也是我的使命。”潘建伟表示，量子科技是事关国家安全和社会经济高质量发展的战略性领域，必须将创新主动权和发展主动权牢牢掌握在自己手中。他希望，通过10到15年的努力，在量子通信领域，发展出完整的天地一体广域量子通信的相关技术，并推动量子通信在金融、政务、能源等领域的广泛应用。同时，利用广域量子通信发展出来的高精度光量子传输技术和空间量子科学实验平台，构建高精度的时间频率传输网络，对下一代“秒”定义作出重要贡献。在量子计算领域，实现相干操纵数百个量子比特的专用量子模拟机，在揭示若干经典计算机无法胜任的复杂物理系统的规律方面发挥重要作用，并为通用量子计算机的研究摸索出一条切实可行的道路。
科技创新最终还是要依靠优秀的人才来实现。在国家战略任务中强化目标导向、压实责任，用科技创新服务国家和人民，这是科学家的“责”。
TIPS：
潘建伟：不“拼命学”的科学家
1970年3月出生在浙江东阳的潘建伟，从小就是个爱学习的孩子，尤其喜欢物理。
1984年，潘建伟考入了东阳中学（东阳中学曾培养出严济慈、李正武、王伏雄等数名国内外知名的科学家）。1987年，潘建伟考入中国科技大学。
1995年，潘建伟在中国科技大学获得理论物理学士和硕士学位。1996年，他远赴奥地利维也纳大学攻读博士学位，导师是量子物理实验研究的国际著名学者蔡林格教授。他从老师那里不断地获取量子信息前沿领域的最新知识。
2001年起，潘建伟回国担任中国科技大学教授，组建了量子物理与量子信息实验室，开始了自己的研究道路。
潘建伟41岁当选中国科学院院士，42岁获国际量子通信奖，45岁成为国家自然科学奖一等奖获得者中最年轻的第一完成人。2016年，作为首席科学家，他领衔研制的世界首颗量子科学实验卫星飞上太空。
“我愿意循序渐进地学习、工作。成功了，当然很高兴；不成功，也不觉得失去了什么。”潘建伟说，“我一直很努力，但不拼着命学。”
来源：《留学生》杂志
文：王威