最快!中国的量子计算机在计算能力方面取得了全球领先地
合肥,12月4日 200秒只是一个短暂的瞬间,6亿年已经过去了。12月4日,中国科学技术大学宣布,潘建伟等人用76个光子成功构建了量子计算原型“九章”。求解高斯玻色采样的数学算法只用了200秒,而世界上最快的超级计算机需要6亿年。这一突破使中国成为世界上第二个实现“量子优势”的国家。
“量子优越感就像一个门槛。意味着当一个新的量子计算原型在某个问题上比最强的传统计算机有更多的计算能力时,就证明了它在未来有多方面超越的可能性。”中国科技大学教授卢朝阳表示,多年来,国际学术界一直在密切关注和期待这一里程碑式的转折点。
去年9月,美国谷歌公司(Google Inc .)推出了一款53位计算机“悬铃木”(Platanus acerifolia),计算一个数学算法只需200秒,而世界上最快的超级计算机的“巅峰”用了两天时间,实现了“量子优势”。
近日,潘建伟团队与中国科学院上海微系统研究所、国家并行计算机工程技术中心合作,用76个光子成功搭建了量子计算原型的“九章”。
实验表明,求解5000万个样本的高斯玻色采样需要200秒,而世界上最快的超级计算机富越需要6亿年。等效而言,《九章》的计算速度比《悬铃木》快100亿倍,弥补了《悬铃木》依赖样本数的技术漏洞。
据悉,潘建伟团队20年来取得突破性进展,主要克服了高质量光子源、高精度锁相、大尺度干涉三大技术难题。
“比如我们一次喝一口水容易,一次喝一个水分子难。”潘建伟说,对于一个光子源来说,保证一次只发射一个光子,每个光子都是完全一样的,是一个很大的挑战。同时锁相精度要在10的负9次方以内,也就是说100公里距离的传输误差不能超过一根头发的直径。
与通用电脑相比,《九章》只是“个人冠军”。但由于其超强的计算能力,在图论、机器学习、量子化学等领域具有潜在的应用价值。
12月4日,国际学术期刊《科学》发表了这一成果,审稿人评价为“最先进的实验”、“重大成就”。(结束)
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