我國量子計算原型機“九章”問世

2020 年12 月4 日，中國科學技術大學宣布該校潘建偉等人成功構建76 個光子的量子計算原型機“九章”（命名為“九章”是為了紀念中國古代最早的數(shù)學專著《九章算術》），求解數(shù)學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，實現(xiàn)了利用量子體系求解復雜物理問題的重要突破。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。

根據(jù)目前最優(yōu)的經典算法，“九章”對于處理高斯玻色取樣的速度比目前世界排名第一的超級計算機“富岳”快一百萬億倍，等效地比谷歌2019 年發(fā)布的53 比特量子計算原型機“懸鈴木”快一百億倍。同時，通過高斯玻色取樣證明的量子計算優(yōu)越性不依賴于樣本數(shù)量，克服了“懸鈴木”隨機線路取樣實驗中量子優(yōu)越性依賴于樣本數(shù)量的漏洞?！熬耪隆陛敵隽孔討B(tài)空間規(guī)模達到了10（“懸鈴木”輸出量子態(tài)空間規(guī)模是10，目前全世界的存儲容量是10）。該成果牢固確立了我國在國際量子計算研究中的第一方陣地位，為未來實現(xiàn)可解決具有重大實用價值問題的規(guī)?；孔幽M機奠定了技術基礎。此外，基于“九章”的高斯玻色取樣算法在圖論、機器學習、量子化學等領域具有潛在應用，將是后續(xù)發(fā)展的重要方向。