中国量子计算,比超算快千万倍
2021-10-27
来源:陈述根本
“遇事不决,量子力学”这本是一句网络流行梗,用以调侃那些无法解释清楚的问题。与之相对应的还有“风格跳跃,虚拟世界;不懂配色,赛博朋克”。不过调侃归调侃,量子技术确实在不断发展,量子计算机也离我们越来越近。
目前,量子计算已被认为可能是下一代信息革命的关键技术。在传统计算机中,比特只能同时存在“0”或者“1”的其中一种状态,但是在量子计算机的量子比特中,“0”和“1”其实是可以同时存在的。这就意味着,量子计算机可以用更少的量子比特存储下更多的数据,研制量子计算机也成为世界科技前沿重大挑战。
2019年,谷歌54量子位的Sycamore处理器成为全球第一颗实现“量子优势”的处理器;2020年,我国科学家潘建伟团队成功构建76个光子的量子计算原型机“九章”,使中国成为全球第二个实现“量子优越性”的国家。今年以来,潘建伟团队进行了一系列概念和技术创新,于近期成功研制出“九章二号”。
“九章二号”的算力实现巨大提升。根据目前已发表的最优经典算法,“九章二号”求解高斯玻色取样问题的处理速度,比全球最快的超级计算机快亿亿亿倍,比“九章”快100亿倍。“九章二号”1毫秒可算出的问题,全球“最快超算”需30万亿年。
构建量子计算机的物理系统包括光子、量子点、离子阱、超导体、冷原子、钻石色心、核磁共振等。当今主流的三大技术体系是“超导量子”、“光量子”和“离子阱”。“九章”属于“光量子”物理系统。
值得一提的是,我国的超导量子计算研究团队经过研究攻关,构建了66比特可编程超导量子计算原型机“祖冲之二号”,走上了超导技术路线,实现了对“量子随机线路取样”任务的快速求解。
可以说,在超导量子和光量子两种系统的量子计算方面取得的重要进展,使我国成为目前世界上唯一在两种物理体系达到“量子计算优越性”里程碑的国家。
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