中國(guó)量子計(jì)算機(jī)比超算快百萬(wàn)億倍 將應(yīng)用于哪些行業(yè)?
12 月 4 日,中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)宣布,該校中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)潘建偉、陸朝陽(yáng)等組成的研究團(tuán)隊(duì)與中科院上海微系統(tǒng)所、國(guó)家并行計(jì)算機(jī)工程技術(shù)研究中心合作,構(gòu)建了 76 個(gè)光子 100 個(gè)模式的量子計(jì)算原型機(jī) “九章”。
這一成果,使得我國(guó)成功達(dá)到了量子計(jì)算研究的第一個(gè)里程碑——量子計(jì)算優(yōu)越性(Quantum Supremacy,國(guó)外也稱(chēng)之為 “量子霸權(quán)”)。
值得一提的是,相關(guān)的論文已經(jīng)于 12 月 3 日在線(xiàn)發(fā)表在國(guó)際知名的學(xué)術(shù)期刊《Science》上。
按官方說(shuō)法,根據(jù)現(xiàn)有理論,該量子計(jì)算系統(tǒng)處理高斯玻色取樣(Gaussian Boson Sampling)的速度,比目前世界上最快的超級(jí)計(jì)算機(jī)快一百萬(wàn)億倍。
據(jù)《知識(shí)分子》報(bào)道,“高斯玻色采樣” 是一種復(fù)雜的采樣計(jì)算,其計(jì)算難度呈指數(shù)增長(zhǎng),很容易超出目前超級(jí)計(jì)算機(jī)的計(jì)算能力,適合量子計(jì)算機(jī)來(lái)探索解決。它是 “玻色采樣” 問(wèn)題的一種,而玻色采樣問(wèn)題是量子信息領(lǐng)域第一個(gè)在數(shù)學(xué)上被嚴(yán)格證明可以用來(lái)演示量子計(jì)算加速的算法。
實(shí)驗(yàn)顯示,當(dāng)求解 5000 萬(wàn)個(gè)樣本的高斯玻色取樣時(shí),“九章”需 200 秒,而目前世界最快的超級(jí)計(jì)算機(jī) “富岳”需 6 億年。
不僅如此,“九章” 的表現(xiàn),也遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了 Google 去年發(fā)布的量子計(jì)算成果。
據(jù)了解,2019 年 9 月,Google 宣布實(shí)現(xiàn)量子優(yōu)越性,具體來(lái)說(shuō),Google 在一臺(tái) 53 比特的量子計(jì)算機(jī)上僅用 3 分 20 秒便完成了在超級(jí)計(jì)算機(jī)上需要一萬(wàn)年的計(jì)算。當(dāng)時(shí),這被認(rèn)為是量子計(jì)算領(lǐng)域的一次巨大突破,一些圈內(nèi)人士紛紛表示 「或?qū)⒂瓉?lái)下一波科技浪潮」。