2020年12月4日，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)宣布該校潘建偉院士團隊成功構建76個(gè)光子的量子計算原型機“九章”。同日，國際學(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”“一個(gè)重大成就”，審稿人如此評價(jià)。

有多重大？答案是：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。

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，而現存的任何經(jīng)典計算機運用任何已知算法，都不能在一個(gè)可接受的時(shí)間內完成。

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(wàn)億倍，也就是說(shuō)，當求解5000萬(wàn)個(gè)樣本的高斯玻色取樣時(shí)，“九章”需200秒，而截至2020年，世界最快的超級計算機“富岳”需6億年。同時(shí)，“九章”克服了谷歌超導量子比特計算機“懸鈴木”的一個(gè)漏洞。

“在費曼提出量子計算的概念近40年后，‘九章’在實(shí)驗上嚴格地證明了量子計算的加速能力，把夢(mèng)想變成了現實(shí)?！迸私▊F隊成員、中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)教授陸朝陽(yáng)說(shuō)，和原子、離子、超導電路等類(lèi)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，結構亦相對比較簡(jiǎn)單?！啊耪隆沟梦覈谝淮芜M(jìn)入國際量子計算第一方陣?！?/p>

“九章”啥樣？在安徽合肥微尺度物質(zhì)科學(xué)國家研究中心，兩個(gè)通過(guò)光纖連接起來(lái)的長(cháng)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(lái)產(chǎn)生光源，另一個(gè)進(jìn)行干涉，把光信號變成電信號后引到隔壁的探測器進(jìn)行分析?！标懗?yáng)的學(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”的團隊，除了潘建偉、陸朝陽(yáng)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”構建后不到一年，2021年10月，“九章”的升級版“九章二號”成功構建，再次刷新國際光量子操縱的技術(shù)水平，其處理特定問(wèn)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(zhù)我國已成為世界上唯一一個(gè)在超導和光量子兩個(gè)“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(shuō)是量子計算機研制征程上的一個(gè)里程碑?！耪露枴汀鏇_之二號’的誕生，像一對雙子星，照亮了量子應用更廣闊的前程?！迸私▊フf(shuō)。

來(lái)源:《光明日報》