中国量子电脑“九章”快Google悬铃木百亿倍 研发者亲解3大优势

撰文: 朱加樟
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中国科学技术大学研究团队与中科院上海微系统所、国家并行计算机工程技术研究中心合作构建了76个光子的量子电脑原型机“九章”,实用前景是能够“高斯玻色取样”任务快速求解。
上述量子电脑系统处理高斯玻色取样的速度,较目前最快的超级电脑快一百万亿倍,其速度比去年Google发布的53个超导比特量子电脑原型机“悬铃木”快一百亿倍。
负责研发“九章”的中国科学技术大学潘建伟等学者接受陆媒采访,解释“九章”相比“悬铃木”的优势。

新华社4日报道,中国科学技术大学的潘建伟团队表示,相比“悬铃木”,“九章”有三大优势:一是速度更快。虽然算的不是同一个数学问题,但与最快的超算等效比较,“九章”比“悬铃木”快100亿倍。二是环境适应性,“悬铃木”需要摄氏零下273.12度的运行环境,而“九章”除了探测部分需要摄氏零下269.12度的环境外,其他部分可以在室温下运行。三是弥补了技术漏洞。“悬铃木”只有在小样本的情况下快于超级电脑,“九章”在小样本和大样本上均快于超级电脑。

潘建伟团队表示,打个比方,就是Google的机器短跑可以跑赢超级电脑,长跑跑不赢;我们的机器短跑和长跑都能超级电脑。

据了解,潘建伟团队这次突破历经了20年努力,从2001年开始组建实验室,他们曾多次刷新量子纠缠数量的世界纪录。“九章”的突破,主要攻克了三大技术难关:高品质量子光源、高精度锁相技术、规模化干涉技术。

其中的高品质量子光源,是目前国际上唯一同时具备高效率、高全同性、高亮度和大规模扩展能力的量子光源。中国科学技术大学的陆朝阳教授说:“譬如说,我们每次喝下一口水很容易,但要每次喝下一个水分子非常困难。”高品质光源要保证每次只“放出”1个光子,且每个光子要一模一样,这是巨大挑战。同时,锁相精度要控制在10的负9次方以内,相当于传输一百公里距离,偏差不能超过一根头发丝的直径。

中国科学技术大学教授潘建伟。(网络图片)

潘建伟团队表示,“量子优越性”实验并非一蹴而就的工作,而是更快的经典算法和不断提升的量子计算硬件之间的竞争,但最终量子电脑会产生传统电脑无法企及的算力。下一步,他们将在光子、超导、冷原子等多条技术线路上推进研究。

(综合报道)