12月5日8時許，在中國科學技術大學的校園里，滿是行色匆匆的學子。此時，位于中科大東區(qū)的多光子糾纏研究室里，中科院量子信息與量子科技創(chuàng)新研究院研究員汪喜林正與同事們緊張地做著多光子糾纏的實驗。 “我們正努力實現20個左右的光量子比特糾纏，一旦這個目標達成，將大幅提升光量子計算機的計算能力。 ”汪喜林告訴記者。

穿上鞋套，在潔凈室“風淋”后，記者進入多光子糾纏研究室，一個個光學儀器讓人目不暇接。研究室的墻上貼著大大的《自然》雜志封面，展示著近年來他們團隊取得的重大研究成果。“我們這有世界領先的線性光學量子計算實驗平臺，此前已經取得了多自由度量子隱形傳態(tài)、10光子糾纏等多項世界領先的科技成果。 ”汪喜林介紹。

作為中科大潘建偉院士團隊成員，汪喜林坦言，雖然他們團隊近年來取得了不少成果，但也面臨重大挑戰(zhàn)，很多難題需要一個個去解決。“3年目標：操縱25個光子，在處理波色取樣問題上超越商用CPU的計算能力；5年目標：操縱45個光子，在處理波色取樣問題上超越世界排名第一的超級計算機。 ”汪喜林說，在量子計算領域，他們已經為自己設立了努力的目標。

2016年8月16日，由中科大主導研制的世界首顆量子科學實驗衛(wèi)星“墨子號”成功發(fā)射。今年，“墨子號”先后被寫進2017年新年賀詞和十九大報告。 8月，“墨子號”提前順利完成量子糾纏分發(fā)、量子密鑰分發(fā)、量子隱形傳態(tài)三大科學任務。 9月，世界首條量子保密通信“京滬干線”正式貫通，并首次成功實現洲際量子保密通信。至此，我國已構建出天地一體化廣域量子通信網絡雛形。 “這標志著中國實現從‘跟跑者’向‘領跑者’轉變，中國量子通信研究在國際上達到全面領先的優(yōu)勢地位。 ”中科院院長白春禮毫不吝惜自己的贊美之詞。

在量子計算領域，中科大同樣讓世界“刮目”。 5月3日，潘建偉在上海宣布，由中科大主導研制的世界首臺超越早期經典計算機的光量子計算機誕生。實驗測試表明，該量子計算機的取樣速度比人類歷史上首臺電子管計算機和首臺晶體管計算機運行速度快10倍至100倍，創(chuàng)造世界紀錄。今年年底，他們還將上線高精度10超導量子比特的云計算平臺，公眾可以在線體驗量子計算。

一枝獨秀不是春。目前，在量子信息技術領域，中科大已經形成了郭光燦、杜江峰、潘建偉3位院士領銜的“超豪華”陣容，被譽為“量子GDP”，“GDP”就是三位院士姓氏拼音的首字母。今年以來，郭光燦院士團隊在全球推出首個基于半導體量子芯片的量子計算云平臺，杜江峰院士團隊首次在室溫固態(tài)體系中實現絕熱量子質因數分解。

量子信息技術，是當前世界最前沿的科學技術。量子力學理論自上世紀初提出以來，不斷獲得實驗支持，催生了激光、晶體管、全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)等一系列改變世界面貌的重大發(fā)明，被稱為“第一次量子革命”。新世紀以來，世界主要國家紛紛制定計劃、投入巨資，把量子信息技術作為未來的戰(zhàn)略制高點，“第二次量子革命”大幕拉開。

目前，我省正高位推進合肥綜合性國家科學中心建設，并把創(chuàng)建國家量子信息科學實驗室作為科技創(chuàng)新“一號工程”。今年7月，中科院量子信息與量子科技創(chuàng)新研究院在合肥揭牌，為組建量子信息科學國家實驗室創(chuàng)造了條件、奠定了基礎。目前，該創(chuàng)新研究院一期主體工程已開工建設，計劃到2019年實現全國優(yōu)勢研究力量的初步整合，形成較為合理、初步完善的研究布局。

“正在發(fā)生的‘第二次量子革命’，會對未來信息時代的綜合國力和國家競爭力產生根本的影響。”潘建偉表示，將抓住變革的歷史性機遇，努力實現中國在量子信息技術領域全面領先。(本報記者 桂運安)