【科技知识】世界量⼦计算发展史
本⽂主要来源于、《Science》和《Nature》的期刊News。
量⼦计算发展历程
2011年5⽉11⽇，加拿⼤的D-Wave 系统公司发布了⼀款号称“全球第⼀款商⽤型量⼦计算机”的计算设备“D-Wave One”，含有128个量⼦位[12][13]。 2011年5⽉25⽇，洛克希德·马丁同意购买D-Wave One[14]。南加州⼤学洛克希德马丁量⼦计算机研究中⼼（USC-Lockheed Martin Quantum Computation Center）证明D-Wave One不遵循经典物理学法则的模拟退⽕（simulated annealing）运算模型，⽽是量⼦退⽕法。该论⽂《可编程量⼦退⽕的实验特性》（Experimental Signature of Programmable Quantum Annealing）发表于《⾃然通讯》（Nature Communications）期刊。该量⼦设备是否真的实现了量⼦计算⽬前还没有得到学术界⼴泛认同，只能有证据显⽰D-Wave 系统在运作时逻辑不同于传统计算机。 2013年5⽉ ，D-Wave 系统公司宣称NASA和Google共同预定了⼀台采⽤512量⼦位的D-Wave Two量⼦计算机。[16]该计算机执⾏特定算法时⽐传统计算机快上亿倍，但换⽤算法解相同问题时却⼜输给传统计算机，所以实验⾊彩浓厚并延续了学术界争论。
2013年5⽉，⾕歌和NASA在加利福尼亚的量⼦⼈⼯智能实验室发布D-Wave Two。
2015年5⽉，IBM在量⼦运算上取得两项关键性突破，开发出四量⼦⽐特型电路（four quantum bit circuit），成为未来10年量⼦计算机基础。另外⼀项是，可以同时发现两项量⼦的错误型态，分别为bit-flip（位元翻转）与phase-flip（相位翻转），不同于过往在同⼀时间内只能出⼀种错误型态，使量⼦计算机运作更为稳定。[17]
2015年10⽉，新南威尔⼠⼤学⾸度使⽤硅制作出量⼦闸[18]。
浮动油封2016年8⽉，美国马⾥兰⼤学学院市分校发明世界上第⼀台由5量⼦⽐特组成的可编程量⼦计算机。[19][20]
2017年5⽉，中国科学院宣布制造出世界⾸台超越早期经典计算机的光量⼦计算机，研发了10位元超导量⼦线路样品，通过⾼精度脉冲控制和全局纠缠操作，成功实现了⽬前世界上最⼤数⽬的超导量⼦⽐特多体纯纠缠，并通过层析测量⽅法完整地刻画了⼗位元量⼦态。[21] 尼龙包胶线此原型机的“玻⾊取样”速度⽐国际同⾏之前所有实验机加快⾄少24000倍，⽐⼈类历史上第⼀台电⼦管计算机（ENIAC）和第⼀台晶体管计算机（TRADIC）运⾏速度快10-100倍，虽然还是缓慢但已经逐步跨⼊实⽤价值阶段。[22][23]
2017年7⽉，美国研究⼈员宣布完成51个量⼦⽐特的量⼦计算机模拟器[24]。哈佛⼤学⽶哈伊尔·卢⾦（Mikhail Lukin）在莫斯科量⼦技术国际会议上宣布这⼀消息。量⼦模拟器使⽤了激光冷却的原⼦，并使⽤激光将原⼦固定。
2018年3⽉5⽇，Google科学家约翰·马丁尼（John Martinis）发布报告，宣布Google正在测试⼀台72位量⼦位的量⼦计算机，名叫狐尾松（Bristlecone）
tps54302018年6⽉，英特尔宣布开发出新款量⼦芯⽚，称使⽤五⼗纳⽶的量⼦⽐特做运算，并已在接近摄⽒零下273.15度的绝对零度中进⾏测试。[25]
2019年1⽉8⽇，IBM在消费电⼦展(CES)上展⽰了已开发的世界⾸款商业化量⼦计算机IBM Q System One[26]但其基本只有实验研究价值，没有超越传统计算机的实⽤性。同年10⽉⾕歌制造的⼀台“西克莫（Sycamore）”量⼦计算机声称超越了传统计算机实现量⼦霸权，⽽隔⽇IBM投书称该计算机是宣传性产品，[27]运作⽅式依然没有超出⽬前量⼦科技范围，其只在特定条件特定问题下的⼀种实验问题结果[28]，⽽传统计算机只要更换算法就能达到同样效果，成本还更低、正确率更⾼，这被科技期刊称为“量⼦门”争议事件，德州⼤学奥斯汀分校理论计算机科学家斯科特·阿伦森（Scott Aaronson）则保守中⽴认为，虽⾕歌成果实⽤有限“但假设它是成⽴的，那么科学象征成就是巨⼤的。”因为代表量⼦计算机取代传统计算机有其可能。⾕歌⾸席执⾏长 Sundar Pichai 的⽴场则是承认这次实验没有实⽤性但具有莱特兄弟第⼀架飞机意义，证实飞机此⼀概念是有可能。
2020年9⽉5⽇，中国科学技术⼤学常务副校长、中国科学院院⼠、西湖⼤学创校校董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。
2019年10⽉23号，Goole在nature发布Sycamore芯⽚，由54个量⼦⽐特组成。
2020年12⽉4⽇，中国科学技术⼤学发布有76位量⼦位的量⼦计算机九章，并宣布实现量⼦优越性。[29]
2023年，IBM将实现1000位量⼦⽐特计算
Google称未来⼗年将实现100万量⼦⽐特计算。
参考⽂献
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