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個光子的量子計算原型機“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算機要用6億年,。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,。
“量子優(yōu)越性像個門檻,,是指當新生的量子計算原型機,在某個問題上的計算能力超過了最強的傳統(tǒng)計算機,,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,、期待這個里程碑式轉(zhuǎn)折點到來。
去年9月,,美國谷歌公司推出53個量子比特的計算機“懸鈴木”,,對一個數(shù)學(xué)算法的計算只需200秒,,而當時世界最快的超級計算機“頂峰”需2天,實現(xiàn)了“量子優(yōu)越性”,。
近期,,潘建偉團隊與中科院上海微系統(tǒng)所、國家并行計算機工程技術(shù)研究中心合作,,成功構(gòu)建76個光子的量子計算原型機“九章”,。
實驗顯示,當求解5000萬個樣本的高斯玻色取樣時,,“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”依賴樣本數(shù)量的技術(shù)漏洞,。
據(jù)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(guī)模化干涉三大技術(shù)難題,。
“比如說,,我們每次喝下一口水很容易,但每次喝下一個水分子很困難,?!迸私▊フf,光子源要保證每次只放出1個光子,,且每個光子一模一樣,,這是巨大挑戰(zhàn)。同時,,鎖相精度要在10的負9次方以內(nèi),,相當于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(xí),、量子化學(xué)等領(lǐng)域具有潛在應(yīng)用價值。
12月4日,,國際學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)》發(fā)表了該成果,,審稿人評價這是“一個最先進的實驗”“一個重大成就”,。