我國量子計算機實(shí)現算力全球領(lǐng)先

  ICC訊 200秒只是短短一瞬，6億年早已是滄海桑田。12月4日，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)宣布該校潘建偉等人成功構建76個(gè)光子的量子計算原型機“九章”，求解數學(xué)算法高斯玻色取樣只需200秒，而目前世界最快的超級計算機要用6億年。這一突破使我國成為全球第二個(gè)實(shí)現“量子優(yōu)越性”的國家。

  “量子優(yōu)越性像個(gè)門(mén)檻，是指當新生的量子計算原型機，在某個(gè)問(wèn)題上的計算能力超過(guò)了最強的傳統計算機，就證明其未來(lái)有多方超越的可能?！敝锌拼蠼淌陉懗?yáng)說(shuō)，多年來(lái)國際學(xué)界高度關(guān)注、期待這個(gè)里程碑式轉折點(diǎn)到來(lái)。

  去年9月，美國谷歌公司推出53個(gè)量子比特的計算機“懸鈴木”，對一個(gè)數學(xué)算法的計算只需200秒，而當時(shí)世界最快的超級計算機“頂峰”需2天，實(shí)現了“量子優(yōu)越性”。

  近期，潘建偉團隊與中科院上海微系統所、國家并行計算機工程技術(shù)研究中心合作，成功構建76個(gè)光子的量子計算原型機“九章”。

  實(shí)驗顯示，當求解5000萬(wàn)個(gè)樣本的高斯玻色取樣時(shí)，“九章”需200秒，而目前世界最快的超級計算機“富岳”需6億年。等效來(lái)看，“九章”的計算速度比“懸鈴木”快100億倍，并彌補了“懸鈴木”依賴(lài)樣本數量的技術(shù)漏洞。

  據悉，潘建偉團隊這次突破歷經(jīng)20年，主要攻克高品質(zhì)光子源、高精度鎖相、規?；缮嫒蠹夹g(shù)難題。

  “比如說(shuō)，我們每次喝下一口水很容易，但每次喝下一個(gè)水分子很困難?！迸私▊フf(shuō)，光子源要保證每次只放出1個(gè)光子，且每個(gè)光子一模一樣，這是巨大挑戰。同時(shí)，鎖相精度要在10的負9次方以?xún)?，相當?00公里距離的傳輸誤差不能超過(guò)一根頭發(fā)直徑。

  與通用計算機相比，“九章”還只是“單項冠軍”。但其超強算力，在圖論、機器學(xué)習、量子化學(xué)等領(lǐng)域具有潛在應用價(jià)值。

  12月4日，國際學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)》發(fā)表了該成果，審稿人評價(jià)這是“一個(gè)最先進(jìn)的實(shí)驗”“一個(gè)重大成就”。