據(jù)報(bào)道，中國(guó)科研人員已經(jīng)研發(fā)出了世界上規(guī)模大的光量子芯片，并成功進(jìn)行了模擬量子計(jì)算演示。這樣成果來(lái)自上海交通大學(xué)的金賢敏團(tuán)隊(duì)，他們借助“飛秒激光直寫(xiě)”技術(shù)，造出了節(jié)點(diǎn)數(shù)49×49的光量子計(jì)算芯片，并演示了模擬量子計(jì)算的一種算法內(nèi)核“量子隨機(jī)行走”。

金賢敏指出說(shuō)，當(dāng)這種量子演化體系足夠大、可靈活設(shè)計(jì)其結(jié)構(gòu)時(shí)，就能實(shí)現(xiàn)多種算法和計(jì)算任務(wù)，表現(xiàn)遠(yuǎn)優(yōu)于傳統(tǒng)硅芯片計(jì)算機(jī)。

目前各大科技公司、科研機(jī)構(gòu)都在抓緊量子計(jì)算方面的研究和探索，通用量子計(jì)算也不斷取得新的突破，IBM、Google、In、USTC、阿里巴巴等在量子比特記錄上你追我趕，但因?yàn)榛ミB、精度、糾錯(cuò)等方面的局限，通用量子計(jì)算依然任重而道遠(yuǎn)。

模擬量子計(jì)算則可以直接構(gòu)建量子系統(tǒng)，不需要復(fù)雜的量子糾錯(cuò)，達(dá)到一定規(guī)模后殼直接用于新物理的探索、特定問(wèn)題的解決，算力遠(yuǎn)超傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)。金賢敏系上海交大物理與天文系特別研究員，博士生導(dǎo)師，長(zhǎng)期致力于光子芯片、量子存儲(chǔ)、量子信息等方面的研究，2013年起在上交大組建光子集成與量子信息實(shí)驗(yàn)室，陸續(xù)取得了一系列有重要影響力的研究成果。

所謂量子芯片就是將量子線路集成在基片上，進(jìn)而承載量子信息處理的功能。借鑒于傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)的發(fā)展歷程，量子計(jì)算機(jī)的研究在克服瓶頸技術(shù)之后，要想實(shí)現(xiàn)商品化和產(chǎn)業(yè)升級(jí)，需要走集成化的道路。目前，超導(dǎo)系統(tǒng)、半導(dǎo)體量子點(diǎn)系統(tǒng)、微納光子學(xué)系統(tǒng)、甚至是原子和離子系統(tǒng)，都想走芯片化的道路。從目前的發(fā)展看，超導(dǎo)量子芯片系統(tǒng)從技術(shù)上走在了其它物理系統(tǒng)的前面；傳統(tǒng)的半導(dǎo)體量子點(diǎn)系統(tǒng)也是目前人們努力探索的目標(biāo)，因?yàn)楫吘箓鹘y(tǒng)的半導(dǎo)體工業(yè)發(fā)展已經(jīng)很成熟，如半導(dǎo)體量子芯片在退相干時(shí)間和操控精度上一旦突破容錯(cuò)量子計(jì)算的閾值，有望集成傳統(tǒng)半導(dǎo)體工業(yè)的現(xiàn)有成果，大大節(jié)省開(kāi)發(fā)成本。

量子通信與普通老百姓的生活有關(guān)嗎？專家介紹說(shuō)，中國(guó)力爭(zhēng)到2030年左右建成化的廣域量子保密通信網(wǎng)絡(luò)，并在此基礎(chǔ)上，構(gòu)建信息充分安全的“量子互聯(lián)網(wǎng)”。開(kāi)始可能國(guó)防安全用得比較多，如果這個(gè)秘鑰好用的話，馬上緊接而來(lái)的可能是金融領(lǐng)域，因?yàn)樗麄冇幸恍┍Ｃ苄蕴貏e強(qiáng)的數(shù)據(jù)，需要這個(gè)技術(shù)。當(dāng)然再過(guò)幾年成本低下來(lái)之后，每個(gè)老百姓的、銀行賬號(hào)里也可以用這種方法來(lái)進(jìn)行保密。

甚至給出了一個(gè)量子通信技術(shù)普及的時(shí)間表：5年左右很多機(jī)要部門(mén)開(kāi)始用，10年左右金融業(yè)、銀行等大機(jī)構(gòu)開(kāi)始使用，15年的時(shí)間或許走進(jìn)千家萬(wàn)戶。屆時(shí)，每個(gè)人的家里只要裝上一個(gè)量子加密芯片，那么，銀行轉(zhuǎn)款、電子賬戶等涉密操作，都不用擔(dān)心被盜用或者攻擊。

“量子芯片”是未來(lái)量子計(jì)算機(jī)的“大腦”。 2016年2月，雜志《物理評(píng)論快報(bào)》發(fā)表了中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)郭光燦院士領(lǐng)導(dǎo)的中科院量子信息重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室郭國(guó)平研究組在量子芯片開(kāi)發(fā)領(lǐng)域的一項(xiàng)重要進(jìn)展。該成果由郭國(guó)平研究組及合作者完成，在砷化鎵半導(dǎo)體量子芯片中成功實(shí)現(xiàn)了量子相干特性好、操控速度快、可控性強(qiáng)的電控新型編碼量子比特。研究組利用半導(dǎo)體量子點(diǎn)的多電子態(tài)軌道的非對(duì)稱特性，在砷化鎵半導(dǎo)體系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)了軌道雜化的新型量子比特，巧妙地將電荷量子比特超快特性與自旋量子比特的長(zhǎng)相干特性融為一體，實(shí)現(xiàn)了“魚(yú)”和“熊掌”的兼得。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該新型量子比特在超快操控速度方面與電荷量子比特類似，而其量子相干性方面，卻比一般電荷編碼量子比特提高近十倍。同時(shí)，該新型多電子軌道雜化實(shí)現(xiàn)量子比特編碼和調(diào)控的方式具有很強(qiáng)的通用性，對(duì)探索半導(dǎo)體中極性聲子和壓電效應(yīng)對(duì)量子相干特性的影響提供了新思路。

也許就在不遠(yuǎn)的將來(lái)，量子通信技術(shù)將如同、電腦一般，走入尋常百姓家。