中国科学家成功研制“九章三号”量子计算原型机

发布时间：2023-12-19 06:24:40 所属栏目：动态来源：DaWei

导读： 根据公开正式发表的最优经典精确采样算法，“九章三号”处理高斯玻色取样的速度比上一代“九章二号”提升一百万倍。“九章三号”在百万分之一秒时间内所处理

根据公开正式发表的最优经典精确采样算法，“九章三号”处理高斯玻色取样的速度比上一代“九章二号”提升一百万倍。“九章三号”在百万分之一秒时间内所处理的最高复杂度的样本，需要当前最强的超级计算机“前沿”花费超过二百亿年的时间。这一成果进一步巩固了我国在光量子计算领域的国际领先地位。

量子计算是后摩尔时代的一种新的计算范式，它在原理上具有超快的并行计算能力，可望通过特定量子算法在一些具有重大社会和经济价值的问题方面相比经典计算机实现指数级别的加速。因而，研制量子计算机是当前世界科技前沿的最大挑战之一。为此，国际学术界制定了三步走的发展路线，第一步就是实现“量子计算优越性”。

此次中国科大团队在理论上发展了包含光子全同性的新理论模型，实现了更精确的理论与实验的吻合；同时，发展了完备的贝叶斯验证和关联函数验证，全面排除了所有已知的经典仿冒算法，为量子计算优越性提供了进一步数据支撑。在技术上，研制了基于光纤时间延时环的超导纳米线探测器，把多光子态分束到不同空间模式，并通过延时把空间转化为时间，做到了准光子数可识别的探测装置。

这一系列创新使得研究团队首次实现了对255个光子的操纵能力，极大地提升了光量子计算的复杂度，处理高斯玻色取样的速度比“九章二号”提升了一百万倍。在激烈的国际竞争角逐中，“九章三号”的实现进一步巩固了我国在光量子计算领域的国际领先地位。这是中国科学家首次实现量子计算原型机的商业化应用。

进一步，在构建“九章”系列光量子计算原型机的基础上，中国科大研究团队揭示了高斯玻色取样和图论之间的数学联系，我们解决了密集的连通亚网络问题和最大的哈夫曼编码问题等有实际应用价值的图理论难题，计算复杂度比经典电脑优化 1.8 万倍以上；同时我们在国际上首先实现了非条件性的多光子的高精度测量的优越性。

（编辑：宁德站长网）

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