北京堵车或将好转？量子计算机走向实用阶段

   　两年前，阿里巴巴和中科院合作成立了亚洲首个量子计算实验室，开展在量子信息科学领域的前瞻性研究，探索超越经典计算机的下一代超快计算技术。双方很快就取得了优异的成绩。

　　日前，科技界迎来了一个振奋人心的消息：世界上第一台超越早期经典计算机的光量子计算机在中国诞生！这标志着我国的量子计算机研究领域已迈入世界一流水平行列。据悉，该光量子计算机是由中科大、中国科学院-阿里巴巴量子计算实验室、浙江大学、中科院物理所等协同完成参与研发的，是货真价实的“中国造”。

　　量子计算机是指利用量子相干叠加原理，理论上具有超快的并行计算和模拟能力的计算机。如果将传统计算机比作自行车，量子计算机就好比飞机。使用亿亿次的“天河二号”超级计算机求解一个亿亿亿变量的方程组，所需时间为100年。而使用一台万亿次的量子计算机求解同一个方程组，仅需0.01秒。

　　

　　中科院研制的光量子计算机线路图

　　据中科院院士潘建伟介绍，研究团队在2016年首次实现十光子纠缠操纵的基础上，构建出光量子计算原型机，该原型机的“玻色取样”速度比业界快了2.4万倍。通过和经典算法比较发现，这台光量子计算原型机比人类首台电子管计算机（ENIAC）和首台晶体管计算机（TRADIC）运行速度提高10至100倍。预计在2017年底，研究团队将实现约20个光量子比特的操纵。

　　

　　超导量子计算机路线图

　　此外，在超导体系，该研究团队打破了由美国保持的9个量子比特操纵记录，自主研发了10比特超导量子线路样品，成功实现了目前世界上最大数目的超导量子比特的多体纯纠缠，并通过层析测量方法完整地刻画了10比特量子态。

　　

　　中国科学院阿里巴巴量子计算实验室

　　如何将量子计算从学术带到了现实世界，这是个很重要的话题，对此大众集团有话说。

　　大众加速利用量子计算，北京交通计划年底新一代产品亮相

　　大众集团的首席信息官Martin Hofmann博士近日表示，“量子计算并不遥远，我们已经将这种技术用于实践了。”作为老牌汽车厂商，大众集团也早就注意到这一技术的发展，并开始利用量子计算来解决复杂的问题。

　　大众集团利用量子计算的速度优势，目前正在北京开展了一个交通优化的项目。由Martin Hofmann博士带领团队，采集了10，000辆出租车GPS数据，同时利用D-Wave公司价值1500万美元的的量子计算云平台模拟出每辆车从市中心到达机场的最佳路线，他们的目标就是，在32公里的路程中以最快的速度到达目的地，且不会造成交通堵塞。

　　经过近六个月的试验之后，Hofmann 博士和他的团队在今年三月份给出了最终的成果：他们所开发的算法可以在不到一秒的时间内就给出每辆车的最优行驶路线。这一结果是十分惊人的，因为如果要依靠普通的计算机，大概需要45分钟才能完成同样的任务，而45分钟对于解决交通拥堵来说是无法接受的。

　　Hofmann博士的下一个项目是在巴塞罗那推出基于量子计算和机器学习技术所开发的导航APP，它可以在短时间预测出前方的交通拥堵状况，并立即给出最佳的替代方案。

　　不过，Hofmann博士并没有透露更多的项目细节，只是表明第一代产品会在今年年底前亮相，他还说道：“如果技术可以按照我们所预期的那样推进，那么估计在六到八年之后，这个世界上就不会有交通堵塞发生了。”

　　北京出租车线路优化只是量子计算的适用领域之一，最终目的还是要开发出能用于各种场景的通用型量子计算机。Neukart博士还补充道：“除了用来做优化，量子计算还能在一些关键的实时应用中发挥作用，比如快速自动化工业机器人、自动驾驶、网络化制造、机器学习，以及智能移动解决方案等。”

　　预计到 2025 年，量子计算将达到当今世界最快的超级计算机的水平，将应用于一些目前无法解决的重大科技难题。