新“中国名片”：我国量子计算机比美国谷歌快100万倍！领跑世界

导读：Astamuse数据显示，在有关安全保障的量子密码相关领域，中国占据优势，论文数量为2169篇，是美国（1051篇）的2倍，排名世界第一。另外在包括传感器在内的整体论文数量上，中国也排在首位。

当前，在全球科技竞赛中，大众的目光都聚焦于各国在5G领域的技术博弈，但5G技术并非是影响未来科技和经济发展的唯一技术。实际上世界各国在人工智能、量子计算、半导体和无人驾驶领域也正展开激烈竞争。

就拿被比作算力领域“5G”的量子计算来说，已经被诸国视为科技PK的“必争之地”：欧盟投入11.6亿美元实施量子旗舰计划、印度计划5年内投资10亿美元用于量子计算研究、日本计划10年内在量子计算领域投资3.6亿美元、英国投入2.5亿美元在牛津大学等高校建立量子研究中心培养人才……

那么一向在全球科技竞赛中保持领先地位的中国和美国，双方关于“量子技术”的比拼，谁更胜一筹？

1900年，德国物理学家M·普朗克提出了现代物理学的重要概念——量子，这个词来自拉丁语quantus，意为“有多少”，代表“相当数量的某物质”。120年后，人类已经进入量子时代，基于量子规律的新技术不断涌现，其中最引人注目的就是量子卫星、量子通讯、量子计算机的出现，可以说，量子技术是现代科学最前沿、处于金字塔尖的应用研究。

具体来看，目前占优的一方：量子计算领域美国领先，量子通信领域中国领先。

据日本经济新闻社出资的Astamuse统计，2014～2018年，美国在量子计算机领域的研究论文数量为1948篇，排在世界第1位；中国为1495篇，排在第2位；依次往下排名是德国、英国和日本。

何为量子计算？先讲讲经典计算机，其存储的信息单位是bit（比特），比特使用二进制，也就是说一个比特表示的不是“0”就是“1”。打个比方，经典计算机中的一个比特是“开关”，只有开和关两个状态，而量子比特是“旋钮”，就像收音机上调频的旋钮，拥有无穷的多个状态。

因此，量子计算机的特性就是神速，举个例子，世界最强的超级计算机是神威·太湖之光，运算速度是每秒9.3亿亿次；而一台50量子比特的运算速度达到每秒1125亿亿次，瞬间秒杀。也就是说，量子计算可以快速解决一些传统机器无法解决的计算问题，但这也意味着分分钟就能破解传统的加密技术。

据波士顿咨询发布一份报告预测，在不考虑量子纠错算法的进展情况下，2035年全球量子计算应用市场规模将达到近20亿美元，2050年达到2600亿美元；若量子计算技术迭代速度超出预期，2035年市场规模可突破600亿美元，2050年则有望飙升至2950亿美元。

正因量子计算机有很多经典计算机所无法比拟的优点，以及投资前景良好，谷歌、IBM、英特尔等科技巨头都已纷纷入局，抢夺高地。目前在超导量子计算方面，中国的中科院量子信息和量子科技创新研究院、Google量子人工智能实验室、IBM并称国际上最强的三家机构。

不过去年1月份IBM就已经公布了全球首款商用量子计算原型机，到9月份谷歌宣告在全球首次实现“量子霸权”，称其量子系统花费约200秒完成传统超级计算机要1万年才能完成的任务。那么中国在量子计算领域的研究进展如何呢？

虽说整体来看，中国与美国在量子计算方面至少有4~5年的差距，但并非是“卡脖子”的状态，据21世纪经济9月初报道，近日我国“量子之父”潘建伟教授在公开课演讲上向公众透露光量子计算机最新进展：已经实现了光量子计算性能超过谷歌 53 比特量子计算机的 100 万倍。

需要一提的是，经过二十余年的攻关，我国在量子通信领域取得了一批世界领先的创新成果。从“墨子”号量子卫星成功发射，到量子京沪干线正式开通，再到国际上首次实现的多维度量子隐形传态等，中国在量子通信领域继续领跑世界。

Astamuse数据显示，在有关安全保障的量子密码相关领域，中国占据优势，论文数量为2169篇，是美国（1051篇）的2倍，排名世界第一。另外在包括传感器在内的整体论文数量上，中国也排在首位。

正如外界所见，中国的赶超之势无法阻挡，而为了确保美国在人工智能，量子信息科学（QIS），5G通信以及其他关键新兴技术保持领导地位，焦急的美国也采取了一系列行动，比如，8月底宣布将向人工智能、5G和量子计算研究投入10亿美元，并在全美范围内建立了12家新的AI和QIS研发机构。