国际量子信息领域的权威专家认为，目前世界上的计算机有望被量子计算机取代，攻克这一世界性难题是该领域“最令人激动的成果”
本报讯实习记者吴长锋报道：5月9日，从教育部专家组对中国科技大学“211工程”建设验收会上传来消息：今年9月3日至8日，国际量子信息学术研讨会将在安徽黄山举行。这是因为中科大具有独创性的“量子避错码”和“量子概率克隆机”等研究，被国际量子信息领域的权威专家公认为是这一研究领域“最令人激动的成果。”量子计算机是利用原子所具有的量子特性进行信息处理的一种全新概念的计算机，基于量子的相干性，因而它具有高度的平行计算能力。与经典计算机相比，量子计算机在存储容量、运算速度上都会有指数数量级的提高。因此，量子计算机的研究在国际上引起高度关注。“量子态不可克隆原理”指明了环境不可避免地破坏量子的相干性。这个所谓的消相干的问题，会使量子计算机的运行失效，因而，长期以来量子计算机一度被认为不可进入实际应用，是“被扔到垃圾堆里的东西。”解决量子的消相干问题是取得突破的关键。为了攻克这一世界性难题，中科大郭光灿教授和他的课题组通过试验发现，量子态在超辐射的条件下会发生集体效应，能在消相干的环境下保持其相干性，这一研究成果被国际学术界称为“无消相干子空间理论”。量子计算的编码问题，一直被认为是克服消相干最有效的方法。郭教授的研究小组运用他们的“无消相干子空间理论”，在国际上首创了“量子避错编码原理”，从根本上解决了量子计算中的编码错误造成系统计算误差问题。科学往往是把“双刃剑”。“量子不可克隆定理”成为量子计算机研究的重要障碍，但同时也为量子编码的绝对安全性提供了基础。量子计算中，要解决信息的存储和传递，就必须解决好量子的复制问题。国际学术界广泛研究保真度小于1的量子复制机，一直未获实质性结果。研究小组独辟蹊径，避开量子不可克隆的研究方向，提出了“量子概率克隆机”，这一理论随后被国际许多著名的实验室所证明，被誉为“段－郭概率克隆机”，他们推导出的最大概率克隆效率公式，被国际上称为“段－郭界限”。他们的研究结果表明，量子计算理论的突破，将使目前世界上的计算机有望被量子计算机取代，使计算机向更微观的原子领域进军，为信息领域的技术革命奠定了理论基础。
