浙江新闻客户端 记者 何冬健 通讯员 柯溢能

王浩华（左三）在向学生讲授量子计算知识。

9月15日，国内金额最高的青年科技人才资助计划之一“科学探索奖”公布获奖名单，1977年出生的浙江大学物理学院王浩华教授名列其中，捧得300万元大奖。

超导量子计算和量子模拟实验，是王浩华的研究方向。两个月前，他与同事王震研究员同清华大学交叉信息研究院邓东灵研究组等合作，在超导量子芯片上首次采用全数字化量子模拟方式展示了一种全新的物质——拓扑时间晶体，并发表在国际顶级期刊《自然》上。

什么是时间晶体？我们日常熟悉的晶体，比如食盐、矿石等，构成它们的原子在空间排列上是呈一定的周期性变化的；而时间晶体试图把“晶体”的特征拓展到时间维度，它在时间上也呈现一定的周期性变化。

“你看过《星际穿越》吧？主人公进入书架之后的‘五维空间’，在这里，时间变成了立体的存在，而且不断地回环重复。然后男主就在里面穿梭寻找，想劝说曾经的自己不要离开地球，好好陪伴女儿。”在接受媒体采访时，王震曾很努力地解释这个概念，“这就是一种对‘时间晶体’的想象。”

通过全数字化量子模拟，研究团队首次成功模拟了一个26个“准粒子”组成的链状拓扑时间晶体，通过调制系统扰动，实验成功刻画该拓扑相与平庸热化相的边界。这就有点类似于一排小朋友听着耳机转圈圈，即使音乐的节奏变了，仍可以观察到一头一尾两个小朋友存在稳定的 “默契”，周期性地呈现某种呼应。

值得一提的是，此项研究依托的浙大杭州国际科创中心量子计算创新工坊自研的“天目1号”超导量子芯片，也是由王浩华研究团队参与研制。当天同步发布的全球首个面向用户的、支持多量子计算机并行调度的超导量子计算云平台——“太元一号”，同样有王浩华团队的身影。该平台目前能提供最高36比特的算力支撑，在特定问题上的运算量是个人计算机的1000倍。

王浩华（左四）与课题组。

时间往前追溯到2010年底，王浩华离开美国顶尖的超导量子计算小组，通过浙大的“绿色通道”，成为一名教授，而且可在一段时间内不受业绩考核指标的约束。他曾说：“这项政策对我这样刚刚回国在科研上拓荒，承担着技术难度大、平台建设周期长、实验成本高、配套设施短缺的科研方向的年轻人来说，有着非常积极的意义。”

在浙江大学的支持下，王浩华带着团队在量子计算机研究领域取得突破性进展。2017年，参与研发了10比特超导量子芯片，实现了目前世界上最大数目的10个超导量子比特的纠缠，打破了之前由谷歌和加州大学圣塔芭芭拉分校保持的记录，并在4比特超导量子处理器上展示了快速求解线性方程组的量子算法，使得我国在量子计算机研究领域进入国际第一梯队。

2019年，他又与中科院物理所、中科院自动化所、北京计算科学研究中心等国内单位组成的团队通力合作，开发出具有20个超导量子比特的量子芯片，并成功操控其实现全局纠缠，刷新了固态量子器件中生成纠缠态的量子比特数目的世界记录。

要知道，通用型量子计算机能够影响甚至颠覆科学研究和日常生活。

例如，新药研制过程中，为找到最有效的药物，化学家们通常需要进行无数不同分子组合方式的实验。经典计算机很难模拟量子层面的分子互动，但是量子计算机可以在海量的分子组合模式中迅速确定最有可能起效的一种，大大节省研发成本和时间。

又如，目前破译密码需要使用穷举法。但是擅长大数分解的量子计算机，可以将每个密码位上的数字“同时”输入。通用型量子计算机将使大数密码破译变成“小菜一碟”，届时保密通信中使用的RSA密码将不再是“密码”。

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我们完全有理由相信，在王浩华教授等科学家的不懈努力下，量子计算机能够从摇篮中的婴儿，长大成人发挥作用。