中国科学家构建量子计算原型机“九章”

中国科学家构建量子计算原型机“九章” 比世界第一超级计算机快一百万亿倍

中新社合肥12月4日电 (记者 吴兰)记者4日从中国科学技术大学获悉，该校中国科学院院士潘建伟、陆朝阳教授等组成的研究团队与合作者成功构建了76个光子的量子计算原型机“九章”。根据现有理论，在“高斯玻色取样”任务中，“九章”一分钟完成的任务，超级计算机需要一亿年。

12月4日，记者从中国科学技术大学获悉，该校中国科学院院士潘建伟、陆朝阳教授等组成的研究团队与合作者成功构建了76个光子的量子计算原型机“九章”。根据现有理论，在“高斯玻色取样”任务中，“九章”一分钟完成的任务，超级计算机需要一亿年。图为光量子干涉实物图。左下方为输入光学部分，右下方为锁相光路，上方共输出100个光学模式，分别通过低损耗单模光纤与100超导单光子探测器连接。 中新社发 中国科学技术大学 供图

陆朝阳介绍，“九章”实现了具有实用前景的“高斯玻色取样”任务的快速求解。根据目前最优的经典算法，“九章”对于处理高斯玻色取样的速度比目前世界排名第一的超级计算机“富岳”快一百万亿倍，等效地比谷歌去年发布的53比特量子计算原型机“悬铃木”快一百亿倍。

量子计算机在原理上具有超快的并行计算能力，可望通过特定算法在密码破译、大数据优化、药物分析等方面，相比经典计算机实现指数级别的加速。

12月4日，记者从中国科学技术大学获悉，该校中国科学院院士潘建伟、陆朝阳教授等组成的研究团队与合作者成功构建了76个光子的量子计算原型机“九章”。根据现有理论，在“高斯玻色取样”任务中，“九章”一分钟完成的任务，超级计算机需要一亿年。图为光量子干涉示意图。 中新社发 文乐 罗弋涵 制图

当前，研制量子计算机已成为世界科技前沿的最大挑战之一，成为欧美各发达国家角逐的焦点。

据介绍，潘建伟团队一直在光量子信息处理方面处于国际领先水平。该团队于2017年构建了世界首台超越早期经典计算机(ENIAC)的光量子计算原型机。此次通过自主研制同时具备高效率、高全同性、极高亮度和大规模扩展能力的量子光源等，成功构建了76个光子100个模式的高斯玻色取样量子计算原型机“九章”。中国科学技术大学介绍，命名为“九章”是为了纪念中国古代最早的数学专著《九章算术》。

相关论文于12月4日在线发表在国际学术期刊《科学》(Science)上。《科学》杂志审稿人评价该工作是“一个最先进的实验”“一个重大成就”。

这一使中国成功达到了量子计算研究的第一个里程碑——“量子计算优越性”的成果，由潘建伟、陆朝阳等组成的研究团队与中科院上海微系统所、国家并行计算机工程技术研究中心合作完成。

潘建伟希望该研究工作能够激发更多的经典算法模拟方面的工作，也预计将来会有提升的空间。

他认为，量子优越性实验并不是一个一蹴而就的工作，而是更快的经典算法和不断提升的量子计算硬件之间的竞争，但最终量子并行性会产生经典计算机无法企及的算力。(完)

【编辑:孙静波】