玻尔|郭光灿：“我们靠自己做出了一个可实际应用的量子计算机” 包河区|产业链|新成员|政府工

作者：纠缠实验室
您认为中国量子信息在国际的地位是什么？
郭光灿：整体是第一梯队的水平，美国、欧洲、日本跟我们大概同一个水平。具体地说，有的领域有的具体的项目我们做的比较好。
比如量子存储，我们的量子存储存了一个小时，把相干光存了一个小时，这是目前国际上现在存储时间最长的，远远超过国外的水平
。我们所做的光腔密码，我们做到了没有中继做到830公里。这是世界上现在最长的光纤通信，这是国际第一。
但是这些“第一”，不等于我们整个领域已经在国际上领先了。量子信息还有很多其他方面，像量子计算、量子密码、量子传感，量子通讯、量子模拟等，每个小的领域又有很多很多的具体项目，我们在某些具体项目上，像我刚刚举得两个例子，我们水平达到了国际最好，但是不等于我们整体已经世界领先。可以说，整体上我们处在国际上第一梯队。

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距离实现通用量子计算机还有多久？
郭光灿：我相信早晚能做到。究竟要花多长时间，我们能够把通用量子计算机做出来，而做出来的量子计算机可以解决电子计算机解决不了的问题，这大概还需要10到15年的时间。
目前，量子计算机已经发展的很快了，尤其是最近这五年，量子计算机已经发展的特别快了，快到什么地步呢？在某些特殊问题上，它的算力可以超过目前世界上最好的超算中心，这个就叫做“量子霸权”。“量子霸权”的意思就是，在一些特殊问题上，量子计算机处理数据的能力比任何超算中心的算力都强，这方面现在也已经可以演示了。但是这个特殊问题呢，对于现在来说，好像并没有什么用处，因此它就像是一个玩具。尽管如此，还是可以说明量子计算机处理数据的能力可以达到这个水平。那么达到这个水平之后，它到底能不能用，这是大家都很关注的。最近几年，大家都感觉到可以用的。
我们把量子计算机和电子计算机融合在一起，去解一个问题，这个问题的解答在电子计算机的领域需要很长时间，我把量子计算机加进来以后，两种计算机一起来做，就可以提高解决问题的速度，所以这个就证明了量子计算机是有用的。所以在相当长的一段时间里，在通用计算机没有做出来以前，我们的量子计算机可以用到很多领域。它的作用就是提速，提高你原来算题的速度，所以量子提速就是量子计算机现在应用的一个模式。我（量子计算机）不能离开电子计算机，我（量子计算机）也不会替代你，但是我（量子计算机）跟你融合，让你（电子计算机）加快。这就是现在的应用状况。
您科研生涯中最有价值的工作是什么？
郭光灿：一方面就是我们的科研就必须去探索自然的奥秘，让人类积累更多对自然界的认识。第二个方面就是应用。把我们对自然界的认识用到人类社会中，来推动人类社会的发展。第一方面，我认为印象最深刻的就是，我们在实验上同时测量到光子的波动性和粒子性，否定了玻尔的互补原理。我认为这是一个最重要的成果。因为从量子力学诞生于以后，为什么有波粒二象性，玻尔有一个原理解释这个现象，叫做“互补原理”。多少年来，实验上都证明了“互补原理”是对的。我们在给学生上课的时候，也是讲“互补原理”，用来解释波粒二象性。波粒二象性是客观存在的，玻尔的理论就是解释这个现象产生的原因，他的解释就是互补原理，但这个解释是不对的。现在我们用量子发现我们可以同时测量到光子的量子性和粒子性。那玻尔的互补原理是说，要么测量波动性，要么测量粒子性，绝对不可能在实验上看到波动性和粒子性，而我们看到了。因此，对于这个基础研究，我们突破了人类对自然界的认识，这也是对科学认识的一个贡献。