張?zhí)锟?/p>

“九章”是否完全實用和通用，可以解決所有計算問題，還需要進一步驗證。但不可否認(rèn)，“九章”的問世是一個巨大的鼓舞，未來可期。

當(dāng)200秒遇上6億年，是什么概念？12月4日，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)宣布該校潘建偉等人成功構(gòu)建76個光子的量子計算原型機“九章”，求解數(shù)學(xué)算法高斯玻色取樣只需200秒，而目前世界最快的超級計算機要用6億年。這一突破使我國成為全球第二個實現(xiàn)“量子優(yōu)越性”的國家。

去年9月，谷歌公司推出53個量子比特的計算機“懸鈴木”，實現(xiàn)了“量子優(yōu)越性”。等效來看，“九章”的計算速度比“懸鈴木”快100億倍，并彌補了“懸鈴木”依賴樣本數(shù)量的技術(shù)漏洞。

“九章”的問世，意義是多方面的。首先當(dāng)然是在計算機、IT和數(shù)學(xué)領(lǐng)域，如實現(xiàn)“量子計算優(yōu)越性”（“量子霸權(quán)”），在某個特定問題上的計算能力遠超現(xiàn)有最強的傳統(tǒng)計算機。此外，它還可以通過量子計算機建立量子通信網(wǎng)絡(luò)和量子互聯(lián)網(wǎng)等。

其次，在實用性上，量子計算機有廣闊的空間和范圍，如密碼破譯、大數(shù)據(jù)優(yōu)化、材料設(shè)計、藥物研發(fā)等，都可以獲得量子計算機的支持，從而解決重大的國計民生問題，并產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟價值。正如有科學(xué)家預(yù)言，量子計算機會被廣泛使用，甚至每個人都可以使用。

值得一提的是，它還與藥物研發(fā)息息相關(guān)。眼下，新冠肺炎肆虐全球一年，目前雖然已經(jīng)有一些疫苗問世，但是藥物研發(fā)卻遙遙無期，原因之一就在于篩選藥物分子遭遇計算的瓶頸。傳統(tǒng)的以實驗篩選前期藥物分子，僅僅是搜索一個有效的藥物新靶點就需要篩選10萬個化合物，成功率在0.1%～0.01%之間。用計算機輔助進行新藥研發(fā)，其快速算法可以加快藥物的研究，從而將命中率提高到5%～20%，費用減少99.9%。如果運用量子計算機，只要其計算速度快過經(jīng)典計算機100～1000倍，就有可能讓篩選藥物前期分子的效率提高到90%以上，費用也更為減少。

截至今年6月，新冠病毒能夠轉(zhuǎn)錄29種蛋白質(zhì)，有16種非結(jié)構(gòu)蛋白、4種結(jié)構(gòu)蛋白和9種輔助蛋白。而且，新冠病毒入侵人體的受體蛋白除了ACE2之外，還有為數(shù)不少的蛋白在新冠病毒的吸附、侵入、脫殼、生物合成、組裝以及釋放等關(guān)鍵過程中扮演了關(guān)鍵角色。這些復(fù)雜的結(jié)構(gòu)和特性，給藥物研發(fā)帶來了相當(dāng)大的難度?？梢灶A(yù)見，如果能將量子計算機的“神算”功力運用到這一領(lǐng)域，將會帶來怎樣的創(chuàng)舉。此外，量子計算機的快速運算還有平常卻廣泛的運用。例如，送貨車如何選擇最有效率的路線送貨，可以借助量子計算機的幫助。這也絕非“大材小用”。

當(dāng)然，也要看到，與通用計算機相比，“九章”還只是“單項冠軍”。從實驗室走向廣闊的生活生產(chǎn)場景，還需要漫長的時間。更嚴(yán)謹(jǐn)如研究人員所評估的那樣，“九章”是否完全實用和通用，可以解決所有計算問題，還需要進一步驗證。但不可否認(rèn)，“九章”的問世是一個巨大的鼓舞，未來可期。