近日，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與(yu) 信息技術研究所、國家並行計算機工程技術研究中心合作，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。

　　科研人員設計時空解複用的光子探測新方法，構建高保真度的準光子數可分辨探測器，提升了光子操縱水平和量子計算複雜度。根據公開正式發表的最優(you) 經典精確采樣算法，“九章三號”處理高斯玻色取樣的速度比上一代“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”花費超過二百億(yi) 年的時間。這一成果進一步鞏固了我國在光量子計算領域的國際領先地位。

　　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。同時，在此過程中，發展出可擴展的量子調控技術，為(wei) 具備容錯能力的通用量子計算機的研製提供技術基礎。

　　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，首次在國際上實現光學體(ti) 係的“量子計算優(you) 越性”，並克服了穀歌實驗中量子優(you) 越性依賴於(yu) 樣本數量的漏洞。2021年，中國科大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，使我國成為(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。

　　通過一係列創新，中國科學技術大學團隊首次實現了對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，處理高斯玻色取樣的速度比“九章二號”提升了一百萬(wan) 倍。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，完成對稠密子圖等兩(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，又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。

　　(總台央視記者 帥俊全 褚爾嘉)