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(gòu)建76個(gè)光子的量子計(jì)算原型機(jī)“九章”,求解數(shù)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(jì)算機(jī)要用6億年。這一突破使我國成為全球第二個(gè)實(shí)現(xiàn)“量子優(yōu)越性”的國家。

　　“量子優(yōu)越性像個(gè)門檻,是指當(dāng)新生的量子計(jì)算原型機(jī),在某個(gè)問題上的計(jì)算能力超過了最強(qiáng)的傳統(tǒng)計(jì)算機(jī),就證明其未來有多方超越的可能。”中科大教授陸朝陽說,多年來國際學(xué)界高度關(guān)注、期待這個(gè)里程碑式轉(zhuǎn)折點(diǎn)到來。

　　去年9月,美國谷歌公司推出53個(gè)量子比特的計(jì)算機(jī)“懸鈴木”,對一個(gè)數(shù)學(xué)算法的計(jì)算只需200秒,而當(dāng)時(shí)世界最快的超級計(jì)算機(jī)“頂峰”需2天,實(shí)現(xiàn)了“量子優(yōu)越性”。

　　近期,潘建偉團(tuán)隊(duì)與中科院上海微系統(tǒng)所、國家并行計(jì)算機(jī)工程技術(shù)研究中心合作,成功構(gòu)建76個(gè)光子的量子計(jì)算原型機(jī)“九章”。

　　實(shí)驗(yàn)顯示,當(dāng)求解5000萬個(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(jì)算機(jī)“富岳”需6億年。等效來看,“九章”的計(jì)算速度比“懸鈴木”快100億倍,并彌補(bǔ)了“懸鈴木”依賴樣本數(shù)量的技術(shù)漏洞。

　　據(jù)悉,潘建偉團(tuán)隊(duì)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(guī)�；�干涉三大技術(shù)難題。

　　“比如說,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,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(zhàn)。同時(shí),鎖相精度要在10的負(fù)9次方以內(nèi),相當(dāng)于100公里距離的傳輸誤差不能超過一根頭發(fā)直徑。

　　與通用計(jì)算機(jī)相比,“九章”還只是“單項(xiàng)冠軍”。但其超強(qiáng)算力,在圖論、機(jī)器學(xué)習(xí)、量子化學(xué)等領(lǐng)域具有潛在應(yīng)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(yàn)”“一個(gè)重大成就”。