中國量子電腦「九章」快Google懸鈴木百億倍 研發者親解3大優勢

撰文:朱加樟
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中國科學技術大學研究團隊與中科院上海微系統所、國家並行計算機工程技術研究中心合作構建了76個光子的量子電腦原型機「九章」,實用前景是能夠「高斯玻色取樣」任務快速求解。
上述量子電腦系統處理高斯玻色取樣的速度,較目前最快的超級電腦快一百萬億倍,其速度比去年Google發布的53個超導比特量子電腦原型機「懸鈴木」快一百億倍。
負責研發「九章」的中國科學技術大學潘建偉等學者接受內媒採訪,解釋「九章」相比「懸鈴木」的優勢。

新華社4日報道,中國科學技術大學的潘建偉團隊表示,相比「懸鈴木」,「九章」有三大優勢:一是速度更快。雖然算的不是同一個數學問題,但與最快的超算等效比較,「九章」比「懸鈴木」快100億倍。二是環境適應性,「懸鈴木」需要攝氏零下273.12度的運行環境,而「九章」除了探測部分需要攝氏零下269.12度的環境外,其他部分可以在室溫下運行。三是彌補了技術漏洞。「懸鈴木」只有在小樣本的情況下快於超級電腦,「九章」在小樣本和大樣本上均快於超級電腦。

潘建偉團隊表示,打個比方,就是Google的機器短跑可以跑贏超級電腦,長跑跑不贏;我們的機器短跑和長跑都能超級電腦。

據了解,潘建偉團隊這次突破歷經了20年努力,從2001年開始組建實驗室,他們曾多次刷新量子糾纏數量的世界紀錄。「九章」的突破,主要攻克了三大技術難關:高品質量子光源、高精度鎖相技術、規模化干涉技術。

其中的高品質量子光源,是目前國際上唯一同時具備高效率、高全同性、高亮度和大規模擴展能力的量子光源。中國科學技術大學的陸朝陽教授說:「譬如說,我們每次喝下一口水很容易,但要每次喝下一個水分子非常困難。」高品質光源要保證每次只「放出」1個光子,且每個光子要一模一樣,這是巨大挑戰。同時,鎖相精度要控制在10的負9次方以內,相當於傳輸一百公里距離,偏差不能超過一根頭髮絲的直徑。

中國科學技術大學教授潘建偉。(網絡圖片)

潘建偉團隊表示,「量子優越性」實驗並非一蹴而就的工作,而是更快的經典算法和不斷提升的量子計算硬件之間的競爭,但最終量子電腦會產生傳統電腦無法企及的算力。下一步,他們將在光子、超導、冷原子等多條技術線路上推進研究。

(綜合報道)