据新华社合肥10月26日电 记者从中国科学技术大学获悉,该校潘建伟、陆朝阳、刘乃乐等人与中科院上海微系统与信息技术研究所、国家并行计算机工程技术研究中心合作,近期成功构建113个光子144模式的量子计算原型机“九章二号”,求解高斯玻色取样数学问题比目前全球最快的超级计算机快10的24次方倍(亿亿亿倍),在研制量子计算机之路上迈出重要一步。
“我们主要有三大突破,首先显著提高了量子光源的产率、品质和收集效率,将光源关键指标从63%提升到92%。其次,将多光子量子干涉线路从100维度增加到144维度,操纵的光子数从76个增加到113个。第三,新增了可编程功能。”研究团队成员、中科大教授陆朝阳说。
结果显示,“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。
据悉,未来的通用型量子计算机可望在密码破译、天气预报、材料设计、药物分析等领域发挥作用。目前的“九章二号”还只是“单项冠军”,但其超强算力,在图论、量子化学等领域具有潜在应用价值。
据新华社合肥10月26日电 记者从中国科学技术大学获悉,该校潘建伟、朱晓波、彭承志等组成的研究团队与中科院上海技术物理研究所合作,近期成功构建66比特可编程超导量子计算原型机“祖冲之二号”,求解“量子随机线路取样”任务的速度比目前全球最快的超级计算机快1000万倍以上,这使得中国成为目前唯一在两条技术路线上达到“量子优越性”里程碑的国家。
目前,国际学界在多条技术路线上研究量子计算机,超导量子比特是最有希望的方向之一。今年5月,潘建伟、朱晓波、彭承志等人构建了62比特超导量子计算原型机“祖冲之号”,实现了可编程的二维量子行走。
近期,潘建伟团队采用全新的倒装焊3D封装工艺,解决了大规模比特集成问题,成功研制出“祖冲之二号”。根据目前已公开的最优经典算法,“祖冲之二号”对“量子随机线路取样”问题的处理速度,比目前全球最快的超级计算机快1000万倍以上。
“达成‘量子优越性’,标志着我们的研究进入第二阶段,开始量子纠错和应用探索。”朱晓波介绍,“祖冲之二号”的并行高保真度量子门操控能力和完全可编程能力,有望找到有实用价值的应用,预期包括量子机器学习、量子化学等。