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实地参观量子计算机“九章”，它为啥能成为中国科学的名片？| 观视频工作室

本视频是袁岚峰老师为2020.12.12共青团中央“青春新征程，奋进十四五”直播活动录制的视频

本视频发布于2020年12月21日，播放量近三百万

精彩呈现：

袁：“青春新征程，奋进十四五”，大家好，我是袁岚峰。这两位就是我们中国科学技术大学少年班学院的本科生廖书瑶同学，以及微尺度的研究生赵军一同学。

我们现在所处的位置就是安徽创新馆，大家都听说过量子信息是科大以至于整个中国科学界的一张名片，那么究竟什么是量子信息呢？下面就让我们走进安徽创新馆内的量子隧道。

这条量子隧道介绍了量子信息的基本原理，以及我国在这个领域取得的成就。那么我国是如何取得这些成绩的呢，下面就让我们走进中国科学技术大学的量子信息实验室，走进合肥微尺度物质科学国家研究中心，带领大家探访这支量子信息研究的主力军。

大家好，大家知道中国的量子通信有两个标志性的成果。一个是2016年发射的世界上第一颗量子科学实验卫星，它叫做“墨子号”。另外一个是2017年开通的世界上第一条量子保密通讯的干线，它叫做“京沪干线”，那么在我们这栋大楼的中心位置就是一个“墨子号量子卫星”的模型。那么今天呢，我们非常高兴的邀请到了苑震生教授。

袁：苑老师。

苑：袁老师您好。

袁：那我们最常见的一个问题啊，就是说这个量子到底是什么，它是一种基本粒子吗？

苑：对，这是一个常见的一个误解。量子他指的是分立的，它的对立面呢，是连续，它就是为了研究具备这种分立特性的这些粒子行为的。这个量子世界里面，它的物质的行为呢，它是一个台阶一个台阶式的，比方说光量子。这些量子呢，它的这些行为对研究它们的这个学科呢，就叫量子力学。当量子力学和信息科学结合在一起，就产生了一个新的学科叫量子信息科学。

袁：很多人都听说过量子计算机是远远的超过了经典计算机，您能为我们解释一下吗？

苑：好的，我们知道经典计算机呢，它处理数字逻辑是0和1，但是量子计算机不一样，它不仅可以处理数字逻辑0和1，它可以处理0+1的这种任意的叠加态。那么有一个更有意思的性质，就是说我们把很多量子比特放在一起，让它们相互作用一下，它可以形成一种态叫量子纠缠态，这里面具有各种比特逻辑的组合，那我们使用量子计算机就可以并行的处理这么多的组合的状态。那如果使用经典计算机只能一个态一个态的来算，那这样呢，量子计算机就具备了在处理某些特定的问题的时候呢，超过这个经典计算能力的万亿倍的这样的性能，这样的原理。

正比如我们的研究团队，最近他们开发了一种由76个光子组成的光量子计算机，它处理了一个叫做玻色子采样的这么一个数学问题。对于这个问题它计算1分钟所处理的这个能力呢，超越了超级经典计算机目前最快的计算机，一亿年所能计算的能力。大家看到的这个实验室里面的这些光路，这些光学，就是这个“九章”这台光量子计算机的主要部件，我们背后这些光路就是它的核心部件。

袁：最近这个“九章”刷屏了，大家都非常好奇这“九章”是什么，原来我们所处的地方就是“九章”，我们就在九章里面啊！

苑：是的。

袁：这真是太有趣了。

非常感谢苑老师的热情讲解，你感到量子科技的魅力了吗？欢迎大家来到科大，为人类的科学事业作出贡献。