我量子計算獲重大進展

“九章二號”快超算億億億倍

新華社合肥報道：二十六日，中國科學技術大學消息，該校潘建偉、陸朝陽、劉乃樂等人與中科院上海微系統與信息技術研究所、國家並行計算機工程技術研究中心合作，近期成功構建一百一十三個光子一百四十四模式的量子計算原型機“九章二號”，求解高斯玻色取樣數學問題比目前全球最快的超級計算機快十的二十四次方倍（億億億倍），在研製量子計算機之路上邁出重要一步。

本報綜合報道

信息革命關鍵技術

一九八一年，諾貝爾獎獲得者理查德 · 費曼提出了量子計算機構想。目前，量子計算已被認為可能是下一代信息革命的關鍵技術，可通過特定算法產生超越傳統計算機的算力，解決重大經濟社會問題。研製量子計算機成為世界科技前沿重大挑戰。

二○二○年，潘建偉團隊成功構建七十六個光子的量子計算原型機“九章”，處理高斯玻色取樣問題的速度比超級計算機快一百萬億倍，使中國成為全球第二個實現“量子優越性”的國家。

攻克三大技術難關

今年以來，潘建偉團隊進行了一系列概念和技術創新，於近期成功研製出“九章二號”。

“我們主要有三大突破，首先顯著提高了量子光源的產率、品質和收集效率，將光源關鍵指標從百分之六十三提升到百分之九十二。

其次，將多光子量子干涉線路從一百維度增加到一百四十四維度，操縱的光子數從七十六個增加到一百一十三個。第三，新增了可編程功能。”研究團隊成員、中科大教授陸朝陽說。

毫秒算出特定問題

結果顯示，“九章二號”的算力實現巨大提升。根據目前已發表的最優經典算法，“九章二號”求解高斯玻色取樣問題的處理速度，比全球最快的超級計算機快億億億倍，比“九章”快一百億倍。“九章二號”一毫秒可算出的問題，全球“最快超算”需三十萬億年。

十月二十五日，國際權威學術期刊《物理評論快報》發表了該研究成果。量子物理學家、加拿大卡爾加里大學教授巴里 · 桑德斯認為，這是“令人激動的實驗傑作”。

量子計算機應用廣

據悉，未來的通用型量子計算機可望在密碼破譯、天氣預報、材料設計、藥物分析等領域發揮作用。目前的“九章二號”還只是“單項冠軍”，但其超強算力，在圖論、量子化學等領域具有潛在應用價值。