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中國(guó)實(shí)現(xiàn)“量子優(yōu)越性”的里程碑:量子計(jì)算機(jī)“九章”

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發(fā)表于 2021-12-19 13:47:57|來自:中國(guó)安徽安慶 | 只看該作者 |只看大圖 回帖獎(jiǎng)勵(lì) |倒序?yàn)g覽 |閱讀模式 | 來自安徽
2020年12月4日,中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)宣布該校潘建偉院士團(tuán)隊(duì)成功構(gòu)建76個(gè)光子的量子計(jì)算原型機(jī)“九章”。同日,國(guó)際學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)》發(fā)表了該成果,這是“一個(gè)最先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)”“一個(gè)重大成就”,審稿人如此評(píng)價(jià)。
有多重大?答案是:這一突破使我國(guó)成為全球第二個(gè)實(shí)現(xiàn)“量子優(yōu)越性”的國(guó)家。
所謂“量子優(yōu)越性”,即對(duì)于特定任務(wù),量子計(jì)算機(jī)可以解決,而現(xiàn)存的任何經(jīng)典計(jì)算機(jī)運(yùn)用任何已知算法,都不能在一個(gè)可接受的時(shí)間內(nèi)完成。


有多“優(yōu)越”?“九章”對(duì)于處理高斯玻色取樣的速度比超級(jí)計(jì)算機(jī)“富岳”快100萬億倍,也就是說,當(dāng)求解5000萬個(gè)樣本的高斯玻色取樣時(shí),“九章”需200秒,而截至2020年,世界最快的超級(jí)計(jì)算機(jī)“富岳”需6億年。同時(shí),“九章”克服了谷歌超導(dǎo)量子比特計(jì)算機(jī)“懸鈴木”的一個(gè)漏洞。
“在費(fèi)曼提出量子計(jì)算的概念近40年后,‘九章’在實(shí)驗(yàn)上嚴(yán)格地證明了量子計(jì)算的加速能力,把夢(mèng)想變成了現(xiàn)實(shí)。”潘建偉團(tuán)隊(duì)成員、中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)教授陸朝陽說,和原子、離子、超導(dǎo)電路等類型的量子計(jì)算機(jī)相比,光量子計(jì)算可在室溫下、空氣中運(yùn)行,能克服量子噪聲極限,結(jié)構(gòu)亦相對(duì)比較簡(jiǎn)單。“‘九章’使得我國(guó)第一次進(jìn)入國(guó)際量子計(jì)算第一方陣!
“九章”啥樣?在安徽合肥微尺度物質(zhì)科學(xué)國(guó)家研究中心,兩個(gè)通過光纖連接起來的長(zhǎng)3米寬1.5米的不起眼“盒子”和“盒子”里密布的光學(xué)元器件,就是“九章”!耙粋(gè)用來產(chǎn)生光源,另一個(gè)進(jìn)行干涉,把光信號(hào)變成電信號(hào)后引到隔壁的探測(cè)器進(jìn)行分析!标懗柕膶W(xué)生、“九章”論文第一作者、95后博士生鐘翰森介紹。


值得一提的是,研制出“九章”的團(tuán)隊(duì),除了潘建偉、陸朝陽幾位導(dǎo)師外,主力都是像鐘翰森這樣的年輕人!
更值得驕傲的是,“九章”構(gòu)建后不到一年,2021年10月,“九章”的升級(jí)版“九章二號(hào)”成功構(gòu)建,再次刷新國(guó)際光量子操縱的技術(shù)水平,其處理特定問題比目前全球最快的超級(jí)計(jì)算機(jī)快億億億倍。
加上2021年10月中國(guó)科大發(fā)布的超導(dǎo)量子計(jì)算機(jī)“祖沖之二號(hào)”,這一系列令人矚目的成果,標(biāo)志著我國(guó)已成為世界上唯一一個(gè)在超導(dǎo)和光量子兩個(gè)“賽道”上達(dá)到“量子優(yōu)越性”里程碑的國(guó)家。
“證明‘量子優(yōu)越性’,可以說是量子計(jì)算機(jī)研制征程上的一個(gè)里程碑。‘九章二號(hào)’和‘祖沖之二號(hào)’的誕生,像一對(duì)雙子星,照亮了量子應(yīng)用更廣闊的前程!迸私▊フf。



來源:光明網(wǎng) 原標(biāo)題:《【曬曬咱的國(guó)之重器11】短視頻丨中國(guó)實(shí)現(xiàn)“量子優(yōu)越性”的里程碑 量子計(jì)算機(jī)“九章”》
               
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