47歲的中國科學技術大學教授、中國科學院院士潘建偉，再一次站在聚光燈下。5月3日，他代表團隊在上海宣布兩件關于量子的喜訊：成功研制世界首臺超越早期經(jīng)典計算機的量子計算機;成功實現(xiàn)目前世界上最大數(shù)目(10個)超導量子比特糾纏。

相關成果分別發(fā)表于國際學術期刊《自然·光子學》和《物理評論快報》，引起海內外廣泛關注。

量子計算機，圖來自網(wǎng)絡

“我們實現(xiàn)的是量子計算基礎研究領域的第一步，一小步，但也是重要的一步。”面對蜂擁而至的媒體，潘建偉穿著慣常的駝色絨衫平靜地說。

學界公認量子計算基礎研究有“三步走”。第一步是展示超越首臺電子計算機的計算能力，第二步是展示超越商用中央處理器的計算能力，第三步是展示超越超級計算機的計算能力。

潘建偉與陸朝陽課題組制造出的光量子計算原型機，計算速度超越了71年前誕生的世界首臺經(jīng)典算法計算機埃尼阿克(ENIAC)。一位審稿人評價：“你們構建了第一代‘ENIAC’量子機器。”

與此同時，朱曉波、王浩華、陸朝陽和潘建偉等科學家協(xié)同工作，成功實現(xiàn)10個超導量子比特的高精度操縱，打破了美國方面在2015年創(chuàng)造的9個超導量子比特操縱的紀錄。

30年前，潘建偉考入中國科學技術大學近代物理系，與量子結緣。21年前，潘建偉師從量子力學大師塞林格，當被導師問及夢想，他脫口而出：“我要在中國建一個世界一流的量子物理實驗室。”

如今作為中國量子領域研究的領軍者，潘建偉雄心勃勃。他并不滿足這兩項最新成果，而是瞄準更高的要求。他說，要在2017年底實現(xiàn)大約20個光量子比特的操縱，同時制備出20個超導量子比特樣品。他還說，要到2020年做到45至50個光量子比特的操縱，最終實現(xiàn)量子計算超越經(jīng)典超級計算機的“量子稱霸”目標。

由于量子計算的巨大潛在價值，歐美各國都在積極整合各方面研究力量和資源開展協(xié)同攻關，大型高科技企業(yè)如谷歌、微軟、IBM等早早布局量子計算研究。中國的科研院校及企業(yè)也必須參與這場國際競爭。

出生在浙江省，潘建偉用當?shù)爻Ｒ姷?ldquo;筍”來比喻中國量子計算領域的發(fā)展。他描繪說，筍尖剛長出來時進展較為緩慢，一旦長起來便越來越快。他說中國的量子計算就如“春筍”，“我們的爆發(fā)式增長已到了相變點”。

潘建偉有此判斷，一方面是基于中國科學家多年積累。以他的團隊為例，從1999年突破4光子糾纏操縱到2016年首次實現(xiàn)10光子糾纏操縱，他們始終“領跑”國際。

另一方面是國內已形成協(xié)同創(chuàng)新的良好風氣，比如最新成果是由中國科學技術大學、浙江大學、中國科學院物理研究所等合作完成，并且得到中國科學院—阿里巴巴量子計算實驗室等方面的資助。

“未來將面臨激烈的競爭，我希望結合國家實驗室建設，讓許多研究者面向同一個目標，集中全國力量去攻克量子計算機，突破國外的封鎖。”潘建偉微笑著說，“保守一點說，用5至10年時間造出幾臺解決材料設計、化學研究、物理研究等需求的專用量子計算機”。