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刷新世界紀錄 中國科學家成功構建光量子計算原型機“九章三號”

發布時間:2023-10-11 14:54:00來源: 中國新聞網

  中新社合肥10月11日電 (記者 吳蘭(lan) )記者11日從(cong) 中國科學技術大學獲悉,中國科學家近日成功構建了255個(ge) 光子的量子計算原型機“九章三號”,再度刷新了光量子信息的技術水平和量子計算優(you) 越性的世界紀錄。

  根據公開發表的最優(you) 經典精確采樣算法,“九章三號”處理高斯玻色取樣速度比上一代“九章二號”提升一百萬(wan) 倍;“九章三號”在百萬(wan) 分之一秒時間內(nei) 所處理的最高複雜度的樣本,需要當前最強的超級計算機“前沿”(Frontier)花費超過二百億(yi) 年的時間。

  這一成果是由中國科學技術大學中國科學院量子信息與(yu) 量子科技創新研究院潘建偉(wei) 、陸朝陽、劉乃樂(le) 等組成的研究團隊與(yu) 中國科學院上海微係統所、國家並行計算機工程技術研究中心合作實現的。

  量子計算是後摩爾時代的一種新的計算範式,它在原理上具有超快的並行計算能力,可望通過特定量子算法在一些具有重大社會(hui) 和經濟價(jia) 值的問題方麵相比經典計算機實現指數級別的加速。因而,研製量子計算機是當前世界科技前沿的最大挑戰之一。

  為(wei) 此,國際學術界製定了三步走的發展路線。其中,第一步是實現“量子計算優(you) 越性”,即通過對近百個(ge) 量子比特的高精度量子調控,對特定問題的求解展現超級計算機無法比擬的算力。

  2020年,中國科學技術大學團隊成功構建76光子的“九章”光量子計算原型機。2021年,該團隊進一步成功研製了113光子的可相位編程的“九章二號”和56比特的“祖衝(chong) 之二號”量子計算原型機,使中國成為(wei) 唯一在光學和超導兩(liang) 種技術路線都達到了“量子計算優(you) 越性”的國家。

  經過一係列的理論發展和技術創新,研究團隊近日首次實現了對255個(ge) 光子的操縱能力,極大地提升了光量子計算的複雜度。

  據介紹,在構建“九章”係列光量子計算原型機的基礎上,研究團隊還揭示了高斯玻色取樣和圖論之間的數學聯係,完成對稠密子圖和Max-Haf兩(liang) 類具有實用價(jia) 值的圖論問題的求解,相比經典計算機精確模擬的速度快1.8億(yi) 倍。此外,還在國際上首次演示了無條件的多光子量子精密測量優(you) 勢。(完)

(責編:陳濛濛)

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