通过在各大网络平台里面的一些资料的调查，以及对各大网络平台里面的一些留言评论调查，显示出来的一些资料跟结果来看，量子计算机能够执行远超传统计算机计算能力的量子计算。随着研究的深入，与传统计算之间存在本质差别的量子计算的潜力渐渐显露出来,量子电路模型在执行计算时使用的是量子电路和量子门，模型自量子计算机研究之初沿用至今，是能够描述通用量子计算的最标准的模型。
仅供参考并无权威数据。
“九章”问世中国科学技术大选宣布成功构建了76个量子比特（光子）的量子计算机原型机，原型机命名「九章」。其处理特定问题的速度比目前最快的超级计算机快一百万亿倍，同时也等效地比谷歌去年发布的53比特量子计算机原型机“悬铃木”快一百亿倍，成功实现了量子计算领域的第一个里程碑。量子科技产业获政策连续支持，产业发展助力数字中国建设。此前，我国已多次举办研讨会、出台一系列相关政策和成立专业部门，希望促进我国量子技术发展。中国对量子科技的布局较为超前，自2006 年发布的《国家中长期科学和技术发展规划纲要》开始，提出了重点研究量子通信、量子计算的载体、关联规律和调控原理。至2013 年发布的《国家重大科技基础设施建设中长期规划》中，再次强调了“为空间网络、光网络和量子网络研究提供必要的实验验证条件”。到2015 年发布的《中国制造2025》中，提出“积极推动量子计算”的规划。再到近日政治局集体学习量子科技“十四五”高新技术发展规划的公布。据IDC预测：量子计算将在2020年时进入高速增长的黄金期，未来10年市场将增长40倍，到2027年这一市场规模有望达到107亿美元。
评价：这一突破使我国成为全球第二个（第一个为IBM的Q System One）实现“量子优越性”（国外称“量子霸权”）的国家。
重要意义
潘建伟表示，这一成果牢固确立了我国在国际量子计算研究中的第一方阵地位。基于“九章”的“高斯玻色取样”算法，未来将在图论、机器学习、量子化学等领域具有重要的潜在应用价值。
2020年12月4日，中国科学技术大学宣布该校潘建伟等人成功构建76个光子的量子计算原型机“九章”。同天，国际学术期刊《科学》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”。
扩展资料
系统原理
左上方激光系统产生高峰值功率飞秒脉冲； 左方25个光源通过参量下转换过程产生50路单模压缩态输入到右方100模式光量子干涉网络; 最后利用100个高效率超导单光子探测器对干涉仪输出光量子态进行探测。
近日，我国在量子计算领域取得了里程碑式的突破。中国科学技术大学宣称该校学者潘建伟带领的团队成功构建了76个光子的量子计算原型机“九章”，实现了具有实用前景的“高斯玻色取样”任务的快速求解。这一成果牢固确立了我国在国际量子计算研究中的第一方阵地位。
“九章”为何这么快？
“九章”的计算之快源于其计算形式。量子计算机与我们平时接触到的普通计算机的计算形式不同。普通计算机通过电路的开与关来进行计算，单位信息比特只有1和0两种形式，一些更复杂的运算 *** 作则是通过多位信息的逻辑运算实现的。
而量子计算机使用粒子的状态作为计算形式，由于粒子能够同时处于多种状态，因此量子计算机的单个比特可以承载更多的信息。在“九章”中使用的量子载体为光子，光子除了亮和灭两种形态以外，还存在不同的偏振态，因此，一个光子能够表达的不仅是0和1两种状态，含包括两者组合叠加的多样结果。粒子的使用使得量子计算机的运算速度能够突破电路性能的限制，得到了极大程度的提升。
利用量子天然具备的叠加性，量子计算机得以施展并行计算的能力。随着比特数的增加，信息的存储量和运行速度将以指数形式增长，这是普通计算机难以企及的。
不过，需要明确的是，“九章”目前还不算是真正的“量子计算机”，而是“量子计算原型机”。此前潘建伟院士曾表示，通用量子计算机的问世可能还需要15-30年的时间。目前“九章”还不能进行通用运算，只能作为计算“高斯玻色采样”的实验设备，辅助传统计算机进行运算。
据悉，“九章”初步将被应用于量子化学以及图论中组合数学的研究中去，后续可能被用于机器学习的研究。“九章”的实际应用还需要更多更有效的 探索 。
“九章”的构建之路
目前，研制量子计算机已成为世界 科技 前沿的最大挑战之一。潘建伟团队一直在光量子信息处理方面处于国际领先水平。早在2017年，该团队就聚焦于量子点光源，构建出了世界首台超越早期经典计算机的光量子计算原型机。
在2019年，该团队又更进一步，在光子数和计算复杂度等关键指标上实验大幅度提升，逼近“量子计算优越性”。而这次，潘建伟团队通过自主研制同时具备高效率、高全同性、极高亮度和大规模扩展能力的量子光源，最终突破了光子效能的瓶颈，成功构建了“九章”。
在“九章”的构建之路上，该团队经历的困难远超想象，该设备对锁相精度的要求高达十的负九次方。团队中的陆朝阳曾这样描述他们遇到的难题，“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。”这样的形容充分说明了“九章”成果的来之不易。
值得一提的是，此次“九章”的研发团队中有四位90后成员，期中年龄最小的一位成员1997年出生，这也让我们切实地看到了“后浪”的力量。在这些年轻的新力量的推动下，建设世界 科技 强国，未来可期。
实现“量子霸权”
“九章”的成功研发也意味着我国实现了“量子霸权”。所谓量子霸权，也称量子计算优越性，是指量子计算装置在特定测试案例上表现出超越所有经典计算机的计算能力。实现量子霸权是量子计算发展的重要里程碑，这确立了我国在国际量子计算研究中的第一方阵地位。
量子计算机强大的并行运算能力，可以推动密码破译、材料设计、药物分析等具有重大使用价值难题的解决，加速 科技 进步。量子计算机的未来是人类 科技 前进的一个方向，而“九章”的出现给予了中国引领世界发展的希望。
上一个声称实现量子霸权的是来自美国的谷歌公司，他们于2019年研发了使用53个量子比特的量子计算机“悬铃木”。但与“悬铃木”相比，“九章”有很大的超越。
首先，通过与最快的超级计算机的等效比较，“九章”的计算速度要比“悬铃木”快一百亿倍。除此之外，“九章”有着更强的环境适应性。“悬铃木”对于运行环境有着很高的要求，需要在零下27312摄氏度下运行，但“九章”只有探测部分需要低温环境，其他部分在室温环境下也可以运行。这意味着“九章”的使用更加便利，使用范围也更广。
还有重要的一点是，“九章”弥补了“悬铃木”的技术漏洞。“悬铃木”的运算速度与样本数量有着紧密的练习，“悬铃木”的运算速度只有在小样本的情况下才优于超级计算机。而“九章”的运算能力不依赖于样本数量，不管样本多大，都能保持了优越的运算速度。这也是为何“九章”的出现能在世界范围内引起如此大的轰动，许多外国科学家都对“九章”表示了肯定，并对发明团队表达了敬意。
不过潘建伟也表示，“量子霸权就是碾压一切”的观点是错误的。他认为，“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。”
光刻机又名掩模对准曝光机、曝光系统、光刻系统等，可以称得上是芯片制造的核心装备。它采用类似照片冲印的技术，把掩膜版上的精细图形通过光线的曝光印制到硅片上。当然，光刻机是生产CPU的必备设备，这些年，因为美国对这项研究技术的封锁，中国很难买到最先进的光刻机，所以这些年，即使再先进的电路设计也只能停留在图纸上，无法进行实际的制造！
不过我国的量子计算机有了技术上的突破，中国量子计算机“九章”以76个逻辑运算量子比特，而且技术上有了极大的突破，以100亿的速度直接碾压谷歌退出的53逻辑比特的“悬铃木”，这一消息出来以后，有人就问，未来的光刻机还有市场吗？
当然，因为计算机的诞生，给人类带来了不少的方便，如今的计算机是更加先进，更新迭代非常的快，各种各样的计算机都出来了。不过，提到计算机我们不能忘记冯诺依曼结构，即便现在已经过了近半个世纪，但是我们现在使用的计算机依旧还是由运算器、控制器、储存器和输入输出设备组成。懂计算机的应该知道，计算机的核心部位是运算器和控制器，然而这两个部位都集中在一个叫中央处理器的地方，这就是我们常说的“CPU”。
CPU作为计算机系统的运算和控制核心，是信息处理、程序运行的最终执行单元。CPU 自产生以来，在逻辑结构、运行效率以及功能外延上取得了巨大发展。CPU出现于大规模集成电路时代，处理器架构设计的迭代更新以及集成电路工艺的不断提升促使其不断发展完善。
从最初专用于数学计算到广泛应用于通用计算，从4位到8位、16位、32位处理器，最后到64位处理器，从各厂商互不兼容到不同指令集架构规范的出现，CPU 自诞生以来一直在飞速发展。无论再强大的CPU，它也是由控制单元、存储单元和运算的单元组成，它的核心就是由各式各样的逻辑门电路。无论外界输入的是什么信息，但到了CPU这边，就只有0或者1，逻辑门只认这样对应的低高电平！
在计算机体系结构中，CPU 是对计算机的所有硬件资源（如存储器、输入输出单元） 进行控制调配、执行通用运算的核心硬件单元。CPU 是计算机的运算和控制核心。计算机系统中所有软件层的 *** 作，最终都将通过指令集映射为CPU的 *** 作。
但是，对于中央处理器来说，可以看成是一个规模较大的集成电路，它其主要任务是加工和处理各种数据。传统计算机的储存容量一般都比较小，对大规模数据的数据处理还是比较难的，而且处理的效果还会比较低。在中国，随着各方面技术水平的迅速发展，出现了配置较高的计算机，对提高计算机CPU的结构功能发挥重要作用。
量子计算机是一个新的概念，同为计算机，但是其性能上远远超过常用的计算机，完全不可同日而语！量子计算机是一类遵循量子力学规律进行高速数学和逻辑运算、存储及处理量子信息的物理装置。如果里面的某个装置处理和计算的是量子信息，而且运行的是量子算法时，那这个时候它就是量子计算机。
基本的性能是如何表现的呢？具体的可以一起来看看，首先是选定两个相互正交的本征态，分别以 |0>（采狄拉克标记右括向量表示）和 |1>表示，当对此系统做投影式量子测量时，会得到的结果必为这两个本征态之一。两个本征态|0 >和|1 >以及无限多个线性叠加态|Ψ>=α|0 >+β|1>,集合起来就是一个量子比特。
可以将传统计算机和量子计算机进行比较：
传统计算机中一个比特就是一个逻辑门，而量子计算机中一个比特同时表示0和1外还有叠加态，这个方式就是量子计算机的态叠加原理，这会让计算机在处理速度上会快很多，因为2^n的方式增加，n就是量子比特位，也就是逻辑量子比特。
量子计算机的概念起源于对可逆计算机的研究。研究可逆计算机的目的，主要是为了解决计算机中的能耗问题。所以，量子计算机的特点主要有运行速度较快、处置信息能力较强、应用范围较广等。与一般计算机比较起来，信息处理量越多，对于量子计算机实施运算越有利，这样就更能确保运算具备精准性。
量子消相干：量子计算的相干性是量子并行运算的精髓，但在实际情况下，量子比特会受到外界环境的作用与影响，从而产生量子纠缠。
量子纠缠：量子作为最小的颗粒，遵守量子纠缠规律。即使在空间上，量子之间可能是分开的，但是量子间的相互影响是无法避免的。
量子并行计算：量子计算机独特的并行计算是经典计算机无法比拟的重要的一点。同样是一个n位的存储器，经典计算机存储的结果只有一个。
量子不可克隆：量子不可克隆性，是指任何未知的量子态不存在复制的过程，既然要保持量子态不变，则不存在量子的测量，也就无法实现复制。对于量子计算机来说，无法实现经典计算机的纠错应用以及复制功能。
量子计算机拥有强大的量子信息处理能力，对于目前多变的信息，能够从中提取有效的信息进行加工处理使之成为新的有用的信息。量子信息的处理先需要对量子计算机进行储存处理，之后再对所给的信息进行量子分析。运用这种方式能准确预测天气状况，目前计算机预测的天气状况的准确率达75%，但是运用量子计算机进行预测，准确率能进一步上升，更加方便人们的出行。
现在比较流行的有核磁共振、离子阱，线性光学、超导、量子点等几种，核磁共振比较容易实现，但它量子比特难以大幅增加，2001年IBM就用核磁共振，用5个氟原子和两个碳原子的分子，总共7个量子比特（2^7经典比特）用秀尔算法完成了15的质因数分解。
量子计算机理论上具有模拟任意自然系统的能力，同时也是发展人工智能的关键。由于量子计算机在并行运算上的强大能力，使它有能力快速完成经典计算机无法完成的计算。这种优势在加密和破译等领域有着巨大的应用。再加上离子阱和线性光学的相干性非常好，比较稳定，但它比较难集成化，我国潘建伟领导的“九章”量子计算机就是线性光学。
中国的量子计算机“九章”的诞生，从技术上冲出了美国的封锁，可以说是一大进步。而量子计算机的另两种比如量子点和超导方式，是集成到硅基片上的，这也是美国的主攻方向，包括此前谷歌公开的两个量子计算机都是这个结构。
光刻机也是一种高端的产品，价格还是比较贵的。高端的投影式光刻机可分为步进投影和扫描投影光刻机两种，分辨率通常七纳米至几微米之间，高端光刻机号称世界上最精密的仪器，世界上已有12亿美金一台的光刻机。
然而，超级量子计算机主要不是在乎体积，而是解决科学技术方面的问题，而现在的超级计算机一般要占用较大的机房；两极计算机不仅运行速度快，而且占用的体积会比较小，有了这样的条件，CPU就无需再用硅基芯片光刻。
光刻机生产线和研发用的低端光刻机为接近、接触式光刻机，分辨率通常在数微米以上。但未来量子计算机小型化，那么必定要考虑量子计算单元集成到硅基片上的情况，这个时候就少不了光刻机，量子计算机有了这样的水平，就不在乎那个几纳米了！只需要集成几百个逻辑运算量子比特，就可以把宇宙的数据算完！
即便是量子计算机能保持量子比特和读取信息，但是仍然需要传统的电路来实现，所以还是需要光刻机来实现，不过在性能方面将不再最约束水平的唯一标准了！
最后，要说明的是，外围的一些芯片是无法用量子芯片来代替的，所以那些芯片上的光刻机也是少不了的！因此，不用担心光刻机的市场了！
随着我国量子通信技术的快速发展，量子技术产业化的步伐也在加快。尽管取得的成绩有目共睹，但其中“李鬼”横行的现象也不少，诸如量子水、量子鞋垫、量子水杯、量子学习法、量子阅读等虚假产品和服务充斥网络，一时间，关于量子产品的讨论也成为舆论关注的焦点。到底该如何定义量子产品？针对这些现象和疑问，九州量子副总裁、中科大赵义博在接受记者采访时表示，所有基于量子比特的产品才能叫量子产品，量子比特是由一个光子或原子的能级状态所表征，是非常微观的东西，不可能形成网上卖的能看得见摸得着的日用品。
多名受访者认为，对于借用“量子”的概念，打着“高科技”“先进”等噱头高价出售的“量子产品”，消费者要谨慎辨别。但在量子科技产业化推进的过程中，我们也不可因噎废食，对于量子产业的新突破、新应用要持可观和正面的态度。
一、量子很“微观”，极难形成可感知产品
1900年，德国物理学家M·普朗克假定，光辐射与物质相互作用时其能量不是连续的，而是一份一份的，一份“能量”就是所谓量子。“量子论”就此诞生。
此后，爱因斯坦、薛定谔等物理学家先后对量子论进行了补充和完善，从而形成量子力学。量子力学是描述物质微观世界结构、运动与变化规律的物理科学，主要研究原子、分子、凝聚态物质，以及原子核和基本粒子的结构、性质的基础理论，它与相对论一起构成现代物理学的理论基础。
一般意义上， “量子”就是量子世界中物质客体的总称，它既可以是光子、电子、原子、原子核、基本粒子等微观粒子，也可以是BEC、超导体、“薛定谔猫”等宏观尺度下的量子系统，它们的共同特征就是其性质必须由量子力学来描述。
和赵义博的观点一样，南京大学毕业的金博士表示，量子很难形成能被具体感知的产品，“量子是比较微观的东西，主要是利用量子的特性形成产品，而不是直接用量子形成产品“。
金博士从本科到博士一直致力于研究量子光学，曾在国际一区发表过两篇文章探讨量子光学，并在毕业后继续从事量子的研究工作。作为九州量子的资深光学研发工程师，金博士参与研发的QKD设备（量子密码通信设备），多项参数达到国内领先水平。
网络上的量子产品在宣传中称，因量子具有微粒子特性和高频共振特性，量子产品的产生是在物质原有频率上再加载一种微观世界看不到的能量波频，称为“量子能量波”，具有了量子能量波的产品即为量子产品。
“根本不存在‘量子能量波’这个定义”，金博士表示，这样的产品纯粹属于忽悠。
金博士解释，量子的特性是量子叠加和量子纠缠，对量子特性应用比较多的是量子计算和量子通信。
目前，在世界上，美国的量子计算处于领先水平，而中国的量子通信技术则比较领先。量子计算是矛，量子通信是盾。量子密钥技术是目前唯一已经被证明能够对抗量子计算机超强计算能力的密钥体系。
目前，量子计算机技术还不成熟，被广泛应用的是量子通信技术。而现在用于应用的量子通信，本质上是量子密码，是用来传递密钥，对信息进行加密。九州量子就是量子通信行业里的代表性公司之一，在人才和设备方面投入巨资，着力推动量子通信产业化的发展。
在布局上，九州量子已形成了来自量子信息行业、传统光通信行业、通信运营建设、终端产品开发等各方面人才的复合型团队，整个研发团队近200人，均来自985和211高校，大部分毕业于中科大、清华、牛津等名牌大学，其中博士超过20人。
二、量子应用现阶段集中于加密和计算
中国科技大学郭光灿院士曾在其撰写的文章《量子十问》中表示，量子力学诞生至今经历了两次革命。第一次量子革命，开发出了激光、半导体等新型的经典器件，这些器件遵从经典物理规律；第二次量子革命则是直接开发基于量子特性本身的量子器件，这些器件遵从量子力学规律，它以量子态（量子比特）为单元，信息的产生、传输、存储、处理、 *** 控等全都基于量子力学规律，是地道的量子器件，称为量子信息技术。
赵义博解释，目前，量子革命尚未达到15的阶段，量子计算机出来后，第二次量子革命才算完成，“所有基于量子比特的产品才能叫量子产品，目前很多量子产品是在玩量子概念。”
“目前，量子通信是量子领域最前沿的技术，但也只是用到了量子的一部分特性”，九州量子光学研发工程师王博士一直深耕于量子密码学，他表示，量子通信用的是量子的不可克隆和测不准原理，保证信息传输过程的安全。
随着全球信息安全问题越来越严重，量子通信产业被广泛关注。作为与传统通信相结合的一种高效安全通信方式，量子通信不仅可用于军事、国防等领域的国家级保密通信，还可以涉及金融、政务等行业甚至企业和家庭的信息安全保障。
近年来，量子通信已逐步从理论走向实验，技术取得重大突破，研发出了一系列产品。
目前，在中科大博士宋萧天的带领下，九州量子负责量子通信核心整套设备研发的量子密码设备团队，已经自主研发了国内技术领先的QKD设备，并成功研发出低速的单光子探测器。同时，九州量子的北京研发中心在量子随机数发生器、GHz单光子探测器和集成化方面，均取得了重大突破。
赵义博表示，我国量子通信产业化目前还处于非常初级的阶段，市场化机制未形成，量子通信的发展还是靠国家政策推动，市场竞争不充分，尚未开发出一款真正的产品，让人们真实看到量子有什么用，能用在什么地方。
推动量子通信产业化，是九州量子的最大愿景。目前，九州量子围绕量子通信产业化，形成了一系列产品。
在政务、金融、能源等细分行业，九州量子推出以量子密钥分发设备为核心的行业解决方案，构建量子密钥分发、管理、应用三层体系架构，为重要数据、OA办公、视频会议、电子邮件等提供终极安全保护。
在企业安全信息保护方面，九州量子首创量子安全服务器系列产品，量子安全服务器作为企业信息安全平台，可应用于企业的各个办公、生产系统，提升企业整体信息安全度。同时，九州量子推出加密邮件、个人文件加密等服务，保证企业数据安全传输和存储。
在团队的努力下，目前，九州量子提交申请专利100多项，已经授权的有几十项。“这样运用量子原理和特性形成的产品，才是真正的量子产品”，九州量子一位研究量子通信的浙江大学钱博士表示，“不管什么样的一个产品，背后一定是有数学和物理的基础知识和理论支撑，这就是网上的量子产品不可信的原因。”
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