中國科學(xué)家構(gòu)建量子計算原型機“九章” 比世界第一超級計算機快一百萬億倍
中新社合肥12月4日電 (記者 吳蘭)記者4日從中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)獲悉，該校中國科學(xué)院院士潘建偉、陸朝陽教授等組成的研究團隊與合作者成功構(gòu)建了76個光子的量子計算原型機“九章”。根據(jù)現(xiàn)有理論，在“高斯玻色取樣”任務(wù)中，“九章”一分鐘完成的任務(wù)，超級計算機需要一億年。
12月4日，記者從中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)獲悉，該校中國科學(xué)院院士潘建偉、陸朝陽教授等組成的研究團隊與合作者成功構(gòu)建了76個光子的量子計算原型機“九章”。根據(jù)現(xiàn)有理論，在“高斯玻色取樣”任務(wù)中，“九章”一分鐘完成的任務(wù)，超級計算機需要一億年。圖為光量子干涉實物圖。左下方為輸入光學(xué)部分，右下方為鎖相光路，上方共輸出100個光學(xué)模式，分別通過低損耗單模光纖與100超導(dǎo)單光子探測器連接。 中新社發(fā) 中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 供圖
陸朝陽介紹，“九章”實現(xiàn)了具有實用前景的“高斯玻色取樣”任務(wù)的快速求解。根據(jù)目前最優(yōu)的經(jīng)典算法，“九章”對于處理高斯玻色取樣的速度比目前世界排名第一的超級計算機“富岳”快一百萬億倍，等效地比谷歌去年發(fā)布的53比特量子計算原型機“懸鈴木”快一百億倍。
量子計算機在原理上具有超快的并行計算能力，可望通過特定算法在密碼破譯、大數(shù)據(jù)優(yōu)化、藥物分析等方面，相比經(jīng)典計算機實現(xiàn)指數(shù)級別的加速。
12月4日，記者從中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)獲悉，該校中國科學(xué)院院士潘建偉、陸朝陽教授等組成的研究團隊與合作者成功構(gòu)建了76個光子的量子計算原型機“九章”。根據(jù)現(xiàn)有理論，在“高斯玻色取樣”任務(wù)中，“九章”一分鐘完成的任務(wù)，超級計算機需要一億年。圖為光量子干涉示意圖。 中新社發(fā) 文樂 羅弋涵 制圖
當(dāng)前，研制量子計算機已成為世界科技前沿的最大挑戰(zhàn)之一，成為歐美各發(fā)達國家角逐的焦點。
據(jù)介紹，潘建偉團隊一直在光量子信息處理方面處于國際領(lǐng)先水平。該團隊于2017年構(gòu)建了世界首臺超越早期經(jīng)典計算機(ENIAC)的光量子計算原型機。此次通過自主研制同時具備高效率、高全同性、極高亮度和大規(guī)模擴展能力的量子光源等，成功構(gòu)建了76個光子100個模式的高斯玻色取樣量子計算原型機“九章”。中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)介紹，命名為“九章”是為了紀念中國古代最早的數(shù)學(xué)專著《九章算術(shù)》。
相關(guān)論文于12月4日在線發(fā)表在國際學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)》(Science)上?！犊茖W(xué)》雜志審稿人評價該工作是“一個最先進的實驗”“一個重大成就”。
這一使中國成功達到了量子計算研究的第一個里程碑——“量子計算優(yōu)越性”的成果，由潘建偉、陸朝陽等組成的研究團隊與中科院上海微系統(tǒng)所、國家并行計算機工程技術(shù)研究中心合作完成。
潘建偉希望該研究工作能夠激發(fā)更多的經(jīng)典算法模擬方面的工作，也預(yù)計將來會有提升的空間。
他認為，量子優(yōu)越性實驗并不是一個一蹴而就的工作，而是更快的經(jīng)典算法和不斷提升的量子計算硬件之間的競爭，但最終量子并行性會產(chǎn)生經(jīng)典計算機無法企及的算力。(完)