中科大量子计算原型机再刷新光量子信息技术世界纪录

业内消息，近日中国科学技术大学潘建伟、陆朝阳等组成的研究团队与中国科学院上海微系统与信息技术研究所、国家并行计算机工程技术研究中心宣布成功构建 255 个光子的量子计算原型机 “九章三号”。

据悉，这项成果再度刷新了光量子信息技术世界纪录，求解高斯玻色取样数学问题比目前全球最快的超级计算机快一亿亿倍，是继 2020 年实现“量子优越性”后，中国科研团队再次确立量子算力的新里程碑，在研制量子计算机之路上迈出重要一步。

量子计算是一种遵循量子力学规律调控量子信息单元进行计算的新型计算模式，1981 年，诺贝尔奖获得者理查德·费曼首先提出了量子计算机构想。“九章” 则得名于中国古代数学专著《九章算术》，这部书总结了战国、秦、汉时期的数学成就。

国际学术界通常对量子计算的实验发展制定三步路线图，其中第一步就是实现量子优越性，即通过高精度地操纵近百个物理比特，高效求解超级计算机无法在合理时间内解决的特定高复杂度数学问题。

“量子优越性像个门槛，是指当新生的量子计算原型机，在某个问题上的计算能力超过了最强的传统计算机，就证明其未来有多方超越的可能。” 中国科大教授陆朝阳说，多年来国际学界高度关注、期待这个里程碑式转折点到来。

2019 年美国谷歌公司宣布研制出 53 个量子比特的计算机“悬铃木”，在全球首次实现量子优越性。2020 年潘建伟团队构建 76 个光子的量子计算原型机并取名“九章”，原型机在处理高斯玻色取样问题的速度比当时最快的超级计算机快一百万亿倍，使中国成为全球第二个实现量子优越性的国家。

第二年潘建伟团队再次成功研制 113 个光子的“九章二号”和 66 比特的“祖冲之二号”量子计算原型机，使中国成为唯一在光学和超导两条技术路线都实现量子优越性的国家。

本次最新发布的“九章三号”首次实现了对 255 个光子的操纵能力，极大提升了计算的复杂度。根据业界公开的最优算法，该机处理高斯玻色取样的速度比上一代“九章二号”提升一百万倍，1 微秒就可算出的最复杂样本，当前全球最快的超级计算机前沿约需 200 亿年。

当前，国际量子计算研究呈加速态势，量子计算成为全球各国科研和战略布局的重点，包括IBM、谷歌等在内的科技巨头不断加码，各国政府和行业也正加速对量子计算的研发投资和政策扶持。

新华社、每日经济新闻综合