政治热点:中国进入阅读模式,实现两个物理体系中的“量子计算优势”。

近日,中国科学技术大学研究团队在超导量子和光量子系统的量子计算方面取得重要进展,成功研制出祖冲之二号和九章二号,使中国成为世界上唯一在两个物理系统中实现“量子计算优越性”里程碑的国家。

我校潘建伟、朱晓波、彭承志组成的研究团队与中国科学院上海技术物理研究所合作,近期成功搭建了66位可编程超导量子计算原型机“祖冲之二号”,解决了“量子随机线采样”任务,比目前世界上最快的超级计算机快1000多万倍。

我校潘建伟、陆朝阳、刘乃乐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合作,于近日成功构建了光子144模式的113量子计算原型机“九章二号”,解决了高斯玻色取样的数学难题,比目前世界上最快的超级计算机(数十亿倍)快了10倍,在发展量子计算机的道路上迈出了重要一步。

一般来说,超级计算机是一种功能最强、运算速度最快、存储容量最大的计算机。1981年,诺贝尔奖获得者理查德·费曼提出了量子计算机的概念。量子计算被认为是下一代信息革命的关键技术。“‘量子计算优越性’是指在特定任务或特定赛道上超越当前的超级计算机。”中国科学技术大学教授陆朝阳说。

大规模量子计算机的物理实现是世界科技前沿的重大挑战之一。因此,要实现量子计算的物理实现,国际学术界采取了三步走的路线图。其中,第一个里程碑在学术上被称为“量子计算的优越性”。

目前,基于超导比特的随机电路采样和基于光子的玻色采样是证明量子计算优越性的两种重要方案。这两个方案的最新成果分别是《祖冲之二》和《九章二》。

“就体积而言,它们可以被视为可以放在一个房间里的大规模专用计算设备。”卢朝阳说。至于两者的区别,卢朝阳说主要是媒体的区别。“超导量子计算主要依靠超导材料,光量子计算主要依靠光子。”

根据现有理论,祖冲之二号处理的量子随机线采样速度比目前最快的超级计算机快7个数量级。这一成果是继光量子计算原型“九章”之后,我国超导量子比特系统“量子计算优越性”的第一个里程碑。

根据现有理论,“第九章II”处理高斯玻色采样的速度比目前最快的超级计算机快10倍。这一成果再次刷新了光学量子操控的国际技术水平,进一步提供了量子计算加速的实验证据。

据报道,量子计算优越性的成功展示,标志着量子计算研究进入了第二个发展阶段,量子纠错和近期应用的探索已经开始。“目前,量子计算的发展还处于非常早期的阶段,很难预测应用前景会有多广阔。但现在,它可以提高我们的计算能力,在很多科研领域都很有帮助,比如药物设计、分子模拟、密码破译等。”卢朝阳说。

原标题:中国在两个物理系统中实现“量子计算优势”

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