中国科学家成功构建了76个光子的量子计算原型机“九章”
2020-12-04 14:12:14
中国科学院院士潘建伟、陆朝阳教授等组成的研究团队与合作者成功构建了76个光子的量子计算原型机“九章”。根据现有理论，在“高斯玻色取样”任务中，“九章”一分钟完成的任务，超级计算机需要一亿年。
陆朝阳介绍，“九章”实现了具有实用前景的“高斯玻色取样”任务的快速求解。根据目前最优的经典算法，“九章”对于处理高斯玻色取样的速度比目前世界排名第一的超级计算机“富岳”快一百万亿倍，等效地比谷歌去年发布的53比特量子计算原型机“悬铃木”快一百亿倍。
量子计算机在原理上具有超快的并行计算能力，可望通过特定算法在密码破译、大数据优化、药物分析等方面，相比经典计算机实现指数级别的加速。
当前，研制量子计算机已成为世界科技前沿的最大挑战之一，成为欧美各发达国家角逐的焦点。
据介绍，潘建伟团队一直在光量子信息处理方面处于国际领先水平。该团队于2017年构建了世界首台超越早期经典计算机（ENIAC）的光量子计算原型机。此次通过自主研制同时具备高效率、高全同性、极高亮度和大规模扩展能力的量子光源等，成功构建了76个光子100个模式的高斯玻色取样量子计算原型机“九章”。中国科学技术大学介绍，命名为“九章”是为了纪念中国古代最早的数学专著《九章算术》。
相关论文于12月4日在线发表在国际学术期刊《科学》（Science）上。《科学》杂志审稿人评价该工作是“一个最先进的实验”“一个重大成就”。
潘建伟希望该研究工作能够激发更多的经典算法模拟方面的工作，也预计将来会有提升的空间。
他认为，量子优越性实验并不是一个一蹴而就的工作，而是更快的经典算法和不断提升的量子计算硬件之间的竞争，但最终量子并行性会产生经典计算机无法企及的算力。
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