人类科技新突破！又诞生一台量子计算机，能运行1180个量子比特！

中国科学报消息，24日英国《新科学家》杂志网站报道，美国量子计算机制造商原子计算公司诞生了一台量子计算机，能够运行超1000个量子比特。在此之前，全球最先进的量子计算是IBM的“鱼鹰”，它能够运行433个量子比特。

这则消息意味着，人类科技迎来了新的突破，原子计算公司研制的新型量子计算机成为了全球首台能运行超1000个量子比特的量子计算机。

据科技日报报道，原子计算公司的新设备拥有1180个量子比特。尽管说量子比特的多少并不一定意味着量子计算机性能的好坏，但是随着科技的发展，未来无差错量子计算机必须要拥有更多的量子比特，且未来具有容错率的量子计算机至少都需要上万个了专用的纠错量子比特和可编程量子比特在一起工作才行。

量子比特是什么东西呢？

量子比特，也称为qubit，是信息量子化的基本单位，类似于经典计算中的比特。传统的比特只能表示0或1的状态，而量子比特则可以同时处于0和1的叠加态，以及两个状态之间的相干态。

这使得量子计算具备了并行计算和量子纠缠等特性，使得在某些特定问题上，量子计算机可以表现出远超经典计算机的效率。量子比特是量子计算和量子通信的基础，其研究对于推动计算科学和通信技术的发展具有重要意义。

原子计算公司首席执行官罗伯·哈斯表示，目前，IBM和谷歌都是使用冷却到了极低温度的超导导线来制作量子比特，而该公司的新设备则是使用被激光补货在二维网格内的中性镱原子作为量子比特。相比传统量子比特，这种设计则很容易扩大系统规模。

值得一提的是，中性镱原子是指没有带电荷的、由70个质子和相应数量的中子构成的镱元素的原子。镱是一种化学元素，其原子序数为70，在元素周期表中位于第五个周期、名为“过渡金属”的区域。

在自然界中，镱存在于稀土矿物中，并且属于稀有金属。由于其独特的磁学、电学、光学特性，中性镱原子在科研和工业领域得到了广泛的应用，例如在激光、高纯度合金和磁性材料等方面。

也正是因为这一原因，中性原子量子比特其实更加适合量子纠缠，也更加稳定。罗伯·哈斯指出，该公司的量子计算机中的量子比特在崩溃前会保持量子状态近1分钟。与之相比，IBM的“鱼鹰”量子计算机的相干时间只有70到80微秒。

研究人员表示，由于不同的量子比特拥有不同的“性格”，所以很难去比较新量子计算机和“鱼鹰”的性能。

回过头来看，其实在美国量子计算机领域飞速发展之时，近期我国也在量子计算机领域有了新突破。

据新华社报道，10月11日，中国科学家宣布成功构建量子计算原型机“九章三号”。在求解高斯玻色取样数学问题的速度上，“九章三号”比世界上最快的超级计算机要快1亿亿倍。

据悉，“九章三号”是由中国科学技术大学潘建伟、陆朝阳等人组成的团队和中国科学院上海微系统与信息技术研究所、国家并行计算机工程技术研究中心共同合作构建而成，“九章三号”含有255个光子。

2019年，美国谷歌公司研制出了53个量子比特的计算机，在全球范围内首次实现了量子优越性。

2020年，潘建伟、陆朝阳等人的团队就构建了76个光子的量子计算原型机，取名为“九章”，中国也因此成为全球第二个实现量子优越性的国家。

2021年，潘建伟团队又成功研制出113个光子的量子计算原型机“九章二号”和66比特“祖冲之二号”量子计算原型机。这也使得，中国不仅仅是在光学领域实现了量子优越性，还在超导技术上实现了量子优越性。

可惜的是，我国虽然已经构建了量子计算原型机，但是想要成功研制量子计算机，还有很长一段路要走。按照国际上的流行观点来看，至少还需要5-10年。