在位于上海浦东新区的中国科学技术大学上海研究院实验大楼内，一个不足3平方米的工作台上，上百个元器件看似毫无规则地自由生长着：有的上面光秃无物，有的则顶着像放大镜模样的波片，大小不一，形态各样，周边框梁布满了光纤。很难想象，这就是刚刚问世的中国光量子计算机的主体，一个甫一面世就成了中国科技界乃至世界科技界的闪耀明星。

　　5月3日，这台计算机的研制方——中国科学院量子信息与量子科技创新研究院在这里宣布，中国科学技术大学潘建伟院士及同事陆朝阳、朱晓波等，联合浙江大学王浩华研究组，构建了这台基于单光子的量子计算机，这是世界上第一台超越早期经典计算机的光量子计算机。

　　一时间评价纷至沓来：“中国科学家再次站在了创新的前沿”“量子计算机，开启新的中国速度”“量子计算将彻底改变人类未来的应用前景”……就连这次成果的焦点人物潘建伟在接受记者采访时也提到，“量子计算研究就像雨后春笋，到了爆发式发展的关键时刻。”那么这台“中国造”的量子计算机究竟能有何能耐，又将为我们带来什么？中国青年报·中青在线记者采访了相关专家。

　　自行车与飞机

　　人们之所以对量子计算机充满期待，和传统计算机遭遇的种种问题不无关系：近年来，传统计算机逐渐遭遇功耗瓶颈、通信瓶颈等一系列问题，其性能增长越来越困难，探索全新物理原理的高性能计算技术的需求应运而生。

　　量子计算机就是科学家尝试打开未来无限可能性的一把钥匙。从理论上来看，量子计算机可以很轻松地“秒杀”传统经典计算机：曾有人打过一个比方，如果现在传统计算机的速度是自行车，量子计算机的速度就好比飞机。

　　而“秒杀”的奥妙就在于“量子”二字。

　　所谓量子，是指构成物质的最基本单元，不可分割。人们所熟知的分子、原子、电子、光子等微观粒子，都是量子的一种表现形态。

　　潘建伟说，量子有一种特性，决定着它超快的计算能力，这种特性就是“量子叠加”。 这是量子世界与经典世界的根本区别——著名的“薛定谔猫”形象地描述了这个佯谬。在经典世界里，猫要不然是活的，要不然是死的，然而一只量子的猫却可以处在“死”和“活”的叠加状态上。

　　有了这种叠加的“天性”，量子计算也就具备了并行的能力，即可以实现同步计算。按照科学家的说法，经典计算机在二进制算法中只能“非此即彼”：要么是0，要么是1。但量子计算机却拥有了“同时存在”的能力。

　　打个形象的比方，目前我们常用的经典计算机，在提取某个需要解决的问题时，需要把所有可能性列举并验证一遍，才能“找到”正确的信息，这相当于一个拥有双手的人，一个时间段只能做一件事情；而量子并行计算能够直接计算并提取出相应信息，相当于一个拥有2的N次方双手的千手观音，可以同时做2的N次方双手可以做的事情。

　　后者速度有多快，就取决于N的指数级增加。

　　在5月3日的新闻发布会上，潘建伟和与会者一起重温了那个有关棋盘麦粒的经典故事——

　　在古老的印度，国王准备奖赏国际象棋发明人，便问他想要什么。这位发明人指着面前的棋盘，对国王说：请在棋盘的第1个小格，放1粒麦子，在第2个小格放2粒，第3个小格放4粒，以后每一小格都比前一小格加一倍，如此类推当把棋盘上64格的麦粒都填满后，来作给我的赏赐。

　　国王刚开始以为这很简单。不料，当人们把一袋一袋的麦子搬来开始计数时，国王才发现：就是把全印度的麦粒都拿来，也满足不了那位宰相的要求——如果一秒钟数两粒，要花费上亿年才能数完。

　　潘建伟说，同样的道理，随着N不断地变大，量子计算机的计算能力也将呈现指数级的增长，一些经典计算机无法解决的大规模计算难题将“迎刃而解”。他以大数因数分解为例，经典计算机分解300位的大数需要15万年，万亿次量子计算机分解这个大数，则仅需要1秒钟。