中國(guó)科學(xué)家構(gòu)建量子計(jì)算原型機(jī)“九章” 比世界第一超級(jí)計(jì)算機(jī)快一百萬(wàn)億倍
中新社合肥12月4日電 (記者 吳蘭)記者4日從中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)獲悉，該校中國(guó)科學(xué)院院士潘建偉、陸朝陽(yáng)教授等組成的研究團(tuán)隊(duì)與合作者成功構(gòu)建了76個(gè)光子的量子計(jì)算原型機(jī)“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(jí)計(jì)算機(jī)需要一億年。
12月4日，記者從中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)獲悉，該校中國(guó)科學(xué)院院士潘建偉、陸朝陽(yáng)教授等組成的研究團(tuán)隊(duì)與合作者成功構(gòu)建了76個(gè)光子的量子計(jì)算原型機(jī)“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(jí)計(jì)算機(jī)需要一億年。圖為光量子干涉實(shí)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(gè)光學(xué)模式，分別通過(guò)低損耗單模光纖與100超導(dǎo)單光子探測(cè)器連接。 中新社發(fā) 中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 供圖
陸朝陽(yáng)介紹，“九章”實(shí)現(xiàn)了具有實(shí)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(duì)于處理高斯玻色取樣的速度比目前世界排名第一的超級(jí)計(jì)算機(jī)“富岳”快一百萬(wàn)億倍，等效地比谷歌去年發(fā)布的53比特量子計(jì)算原型機(jī)“懸鈴木”快一百億倍。
量子計(jì)算機(jī)在原理上具有超快的并行計(jì)算能力，可望通過(guò)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(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)指數(shù)級(jí)別的加速。
12月4日，記者從中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)獲悉，該校中國(guó)科學(xué)院院士潘建偉、陸朝陽(yáng)教授等組成的研究團(tuán)隊(duì)與合作者成功構(gòu)建了76個(gè)光子的量子計(jì)算原型機(jī)“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(jí)計(jì)算機(jī)需要一億年。圖為光量子干涉示意圖。 中新社發(fā) 文樂(lè) 羅弋涵 制圖
當(dāng)前，研制量子計(jì)算機(jī)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(dá)國(guó)家角逐的焦點(diǎn)。
據(jù)介紹，潘建偉團(tuán)隊(duì)一直在光量子信息處理方面處于國(guó)際領(lǐng)先水平。該團(tuán)隊(duì)于2017年構(gòu)建了世界首臺(tái)超越早期經(jīng)典計(jì)算機(jī)(ENIAC)的光量子計(jì)算原型機(jī)。此次通過(guò)自主研制同時(shí)具備高效率、高全同性、極高亮度和大規(guī)模擴(kuò)展能力的量子光源等，成功構(gòu)建了76個(gè)光子100個(gè)模式的高斯玻色取樣量子計(jì)算原型機(jī)“九章”。中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)介紹，命名為“九章”是為了紀(jì)念中國(guó)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(guó)際學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)》(Science)上。《科學(xué)》雜志審稿人評(píng)價(jià)該工作是“一個(gè)最先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)”“一個(gè)重大成就”。
這一使中國(guó)成功達(dá)到了量子計(jì)算研究的第一個(gè)里程碑——“量子計(jì)算優(yōu)越性”的成果，由潘建偉、陸朝陽(yáng)等組成的研究團(tuán)隊(duì)與中科院上海微系統(tǒng)所、國(guó)家并行計(jì)算機(jī)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(jì)將來(lái)會(huì)有提升的空間。
他認(rèn)為，量子優(yōu)越性實(shí)驗(yàn)并不是一個(gè)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(jì)算硬件之間的競(jìng)爭(zhēng)，但最終量子并行性會(huì)產(chǎn)生經(jīng)典計(jì)算機(jī)無(wú)法企及的算力。(完)