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中國實現(xiàn)“量子優(yōu)越性”的里程碑:量子計算機“九章”

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發(fā)表于 2021-12-19 13:47:57|來自:中國安徽安慶 | 只看該作者 |只看大圖 回帖獎勵 |倒序瀏覽 |閱讀模式 | 來自安徽
2020年12月4日,中國科學技術(shù)大學宣布該校潘建偉院士團隊成功構(gòu)建76個光子的量子計算原型機“九章”。同日,國際學術(shù)期刊《科學》發(fā)表了該成果,這是“一個最先進的實驗”“一個重大成就”,審稿人如此評價。
有多重大?答案是:這一突破使我國成為全球第二個實現(xiàn)“量子優(yōu)越性”的國家。
所謂“量子優(yōu)越性”,即對于特定任務(wù),量子計算機可以解決,而現(xiàn)存的任何經(jīng)典計算機運用任何已知算法,都不能在一個可接受的時間內(nèi)完成。


有多“優(yōu)越”?“九章”對于處理高斯玻色取樣的速度比超級計算機“富岳”快100萬億倍,也就是說,當求解5000萬個樣本的高斯玻色取樣時,“九章”需200秒,而截至2020年,世界最快的超級計算機“富岳”需6億年。同時,“九章”克服了谷歌超導量子比特計算機“懸鈴木”的一個漏洞。
“在費曼提出量子計算的概念近40年后,‘九章’在實驗上嚴格地證明了量子計算的加速能力,把夢想變成了現(xiàn)實。”潘建偉團隊成員、中國科學技術(shù)大學教授陸朝陽說,和原子、離子、超導電路等類型的量子計算機相比,光量子計算可在室溫下、空氣中運行,能克服量子噪聲極限,結(jié)構(gòu)亦相對比較簡單!啊耪隆沟梦覈谝淮芜M入國際量子計算第一方陣!
“九章”啥樣?在安徽合肥微尺度物質(zhì)科學國家研究中心,兩個通過光纖連接起來的長3米寬1.5米的不起眼“盒子”和“盒子”里密布的光學元器件,就是“九章”!耙粋用來產(chǎn)生光源,另一個進行干涉,把光信號變成電信號后引到隔壁的探測器進行分析。”陸朝陽的學生、“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”的團隊,除了潘建偉、陸朝陽幾位導師外,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”的升級版“九章二號”成功構(gòu)建,再次刷新國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計算機快億億億倍。
加上2021年10月中國科大發(fā)布的超導量子計算機“祖沖之二號”,這一系列令人矚目的成果,標志著我國已成為世界上唯一一個在超導和光量子兩個“賽道”上達到“量子優(yōu)越性”里程碑的國家。
“證明‘量子優(yōu)越性’,可以說是量子計算機研制征程上的一個里程碑。‘九章二號’和‘祖沖之二號’的誕生,像一對雙子星,照亮了量子應(yīng)用更廣闊的前程!迸私▊フf。



來源:光明網(wǎng) 原標題:《【曬曬咱的國之重器11】短視頻丨中國實現(xiàn)“量子優(yōu)越性”的里程碑 量子計算機“九章”》
               
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