中科大潘建偉、陸朝陽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,構建出76個光子100個模式的量子計算原型機“九章”。這個消息值得細細品。

“九章”具備量子計算機特有的超快運算速度,1分鐘完成的任務,超級計算機需要一億年,處理高斯玻色取樣時,速度比目前最快的超級計算機快100萬億倍(數據沒有寫錯)。

潘建偉

去年10月,谷歌發佈了具備53個量子比特的量子計算機原型機“懸鈴木”,其等效速度只有“九章”的1/100億(數據沒有寫錯)。當時,“懸鈴木”在短短几分鐘內完成了一項高難度計算任務,這項任務即使最先進的超級計算機Summit花1萬年也不可能完成。也就是說,量子計算機“懸鈴木”的運算速度至少是最快的傳統超級計算機的53億倍。

谷歌爲此激動地表示,“懸鈴木”問世好比萊特兄弟實現首次飛行、蘇聯發射人類第一顆人造衛星,開啓了計算機發展的新紀元,“最強大的超級計算機在它面前也不過是一個算盤”。

如今中國的量子計算機“九章”在處理高斯玻色取樣時,比谷歌“懸鈴木”快100億倍,這是否也表明“懸鈴木”在“九章”面前是一個算盤呢?

“九章”的脫穎而出說明,我國成功打破了美國的量子霸權,而一年時間冠軍易主,足見量子計算機這一賽道競爭的激烈。不過,從谷歌“懸鈴木”被中國“九章”反超這件事,也可以看出量子計算機的巨大威力和無窮魅力:即使量子比特數相差僅僅數倍,計算能力卻可以拉開數以億計的差距。這種性能差距,是步行和光速的維度差別,傳統的硅芯片計算機根本做不到。所以,量子計算機才成爲大國間科技賽跑的必選項目,畢竟,誰在量子計算機的比賽中領先,就等於誰拿到了下一個計算世代的門票,誰就能幾乎獨享計算優勢,把整個國家的科技實力拉昇一個維度。

現在中美都有量子計算機原型機問世,下一個比賽項目就是量子計算的實用化、商業化,包括規模化多體量子體系的精確製備、操控與探測,研製可相干操縱數百個量子比特的量子模擬機,用於解決若干超級計算機無法勝任的具有重大實用價值的問題(如量子化學、新材料設計、優化算法等)。

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