中国量子电脑原型机称快Google机百亿倍(图)

发布 : 2020-12-05  来源 : 明报新闻网


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中国科学家成功建构76个光子的量子电脑原型机「九章」。


【明报专讯】中国科学家成功建构76个光子的量子电脑原型机「九章」,其求解5000万个样本的数学算法「高斯玻色采样」只需200秒,而目前世界最快的传统超级电脑要用6亿年,等效计算,「九章」比由Google公司推出、同为量子电脑的「悬铃木」快百亿倍。这使中国成为继美国后第二个实现「量子优越性」的国家。有关成果昨发表于国际学术期刊《科学》上,审稿人评价这是「最先进的实验」及「重大成就」。

成第二实现「量子优越」国家

综合内地媒体报道,中国科学技术大学前日(3日)宣布,「九章」是由中科院院士潘建伟率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。实验显示,「九章」对经典数学算法高斯玻色取样的计算速度,比目前世界最快的日本传统超级电脑「富岳」快100万亿倍,中国从而成为全球第二个实现「量子优越性」的国家。

高斯玻色取样是计算概率分布的算法,可用于编码和求解多种问题。当求解5000万个样本的高斯玻色取样问题时,「九章」需200秒,而「富岳」需6亿年;当求解100亿个样本时,「九章」需10小时,「富岳」需1200亿年。等效计算,「九章」在高斯玻色采样的计算速度,比去年9月美国Google公司推出53个量子比特的电脑「悬铃木」快100亿倍。

三大优势 速度适应性漏洞少

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。二是环境适应性,「悬铃木」需要-273.12℃的运行环境,而「九章」除了探测部分需要-269.12℃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「富岳」,「九章」在小样本和大样本上均快于「富岳」。

中国科学技术大学称,潘建伟团队这次突破历经20年,主要攻克高品质光子源、高精度锁相、规模化干涉三大技术难题。

仅单项冠军 具多方面应用潜力

与通用电脑相比,在高斯玻色采样上领先的「九章」目前只是「单项冠军」,但其超强算力,在图论、机器学习、量子化学等领域具有潜在应用价值。

潘建伟团队表示,在「九章」量子原型机的基础上,研究团队将通过提高量子比特的操纵精度等攻关,力争尽早研制出可编程的通用量子电脑原型机。