第一次，由光子(光粒子)制成的量子计算机的性能甚至超过了最快的经典超级计算机。

最近，由上海中国科学技术大学(USTC)的卢朝阳和潘建伟领导的物理学家在他们的量子计算机上进行了一项叫做高斯玻色子采样的技术。

结果，刊登在科学杂志上的数据表明,共检测到76个光子，远远超过了先前记录的探测到的五个光子以及超过了目前经典超级计算机的能力。

与传统的由硅处理器构成的计算机不同，这是一种精密的台面装置，包括激光、反射镜、棱镜和光子探测器。它不是一台通用计算机，，但它确实展示了量子计算的潜力，总有一天可以发送电子邮件或存储文件。

去年，谷歌的计算机Sycamore花了大约三分钟才能完成一台超级计算机需要三天的数据计算。

在他们的论文中，美国科学和技术委员会的研究小组估计，需要世界上第三大超级计算机太阳太湖光一起，才能完成与量子计算机相同且惊人的25亿年的计算。

这只是第二次演示量子优先的这个术语，它描述了量子计算机以指数级速度超过任何经典计算机的速度，有效地完成了本质上不可能计算的事情。

这不仅是原理的证明，还有一些迹象表明高斯玻色子采样可以有实际的应用，例如解决专门的量子化学问题和数学难题。更广泛地说，控制光子作为量子位元的能力是任何大规模量子互联网的先决条件。

2011年，玻色子取样实验多年来一直停留在大约3到5个探测到的光子上，据科学家说，这是距离量子优先地位还有一段很长的路要走。

在过去几年中，量子计算从一个默默无闻的产业上升到一个数十亿美元的产业，因为这一产业对国家安全、全球经济以及物理学和计算机科学基础的潜在影响非常之大。

在2019年，，在未来10年内在量子技术上投资超过12亿美元，这一领域也得到了相当多的炒作，对量子计算机的不切实际的时间表和夸夸其谈的说法使经典计算机完全过时。

光子采样

为什么量子计算机有巨大的潜力？考虑一下著名的双缝实验，在这种实验中，光子被发射到一个有两个缝的势垒上，即A和B。

光子不是通过A，或者通过B，相反，双缝实验表明，光子存在于一个“叠加”或两个可能性的组合中。理论上就可以利用量子特性的叠加，当应用于某些特定问题时，量子计算机可以实现比经典计算机更快的指数速度。

21世纪初，物理学家们对利用光子的量子特性制造量子计算机感兴趣，部分原因是光子在室温下可以充当量子位元，因此不需要像其他量子计算方案那样，将一个系统冷却到几个kelvins(华氏-455度)。

但是科学家很快知道，建造一台通用的光子量子计算机是不可行的，要制造出一台能工作的量子计算机，就需要数百万的激光和其他光学设备，因此，光子的量子优势似乎是遥不可及的。

然后，在2011年，阿隆森和阿尔希波夫提出了玻色子取样的概念，展示了如何用一台有限的量子计算机来实现这一概念，该计算机由几个激光器、反射镜、棱镜和光子探测器组成，突然间，光子量子计算机有了一条路，证明它们可以比经典计算机更快。

玻色子取样的装置类似于一种叫做豆机的玩具，它只是一个钉钉板，上面覆盖着一片透明的玻璃。

球从上面扔进了一排排的钉子里，在下降的过程中，它们会相互弹跳，直到它们落在底部的凹槽中，在经典的计算机上，模拟球在槽中的分布是比较容易的。

玻色子取样用光子代替球，它用镜子和棱镜代替钉。激光产生的光子从镜子和棱镜中反射出来，直到它们降落在一个被探测到的“缝隙”。与经典球不同的是，光子的量子特性导致可能分布的数量呈指数增长。

玻色子取样解决的问题本质上是光子的分布是什么？玻色子采样通过赋存光子的分布，而经典的计算机必须通过计算所谓的矩阵来计算光子的分布。

对于两个光子的输入，这只是一个简短的计算，一个二乘二的阵列，但是，随着光子输入和探测器数量的增加，阵列的尺寸也随之增大，从而极大地增加了问题的计算难度。

量子探索

量子计算也有许多曲折，超越经典电脑并不是一蹴而就的事情，而是一场持续的竞争，看经典算法和计算机是否能赶上，或者量子计算机是否能保持它们所掌握的领先地位。

10月底，加拿大量子计算公司xanadu的研究人员找到一个算法，这二次削减了一些玻色子采样实验的经典模拟时间。

换句话说，如果之前探测到的50个光子足以满足量子优势，那么你现在需要100个光子。

对于像阿隆森这样的理论计算机科学家来说，这个结果是令人兴奋的，因为它有助于提供更多的证据来反对量子计算机，它认为任何物理系统都可以在经典计算机上进行有效的模拟。

“在最广泛的层面上，如果我们把宇宙看作一台计算机，那它是什么样的计算机呢？”

“这是一台经典的电脑吗？”还是量子计算机？“

到目前为止，中国对于量子计算已经处于世界前列，相信不久的未来，第一个真正意义上的量子计算机会在中国出现。