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中科大科研團隊領銜——

我國量子計算優越性研究取得重要進展

2021年10月26日14:49 | 來源:人民網-教育頻道
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祖沖之二號量子處理器圖。中國科學技術大學供圖

九章二號144模式干涉儀(部分)。中國科學技術大學供圖

人民網北京10月26日電 記者從中國科學技術大學獲悉,近日,該校科研團隊在超導量子和光量子兩種系統的量子計算方面取得重要進展,使我國成為目前世界上唯一在兩種物理體系達到“量子計算優越性”裡程碑的國家。

據悉,超導量子比特與光量子比特是國際公認的有望實現可擴展量子計算的物理體系。量子計算機對特定問題的求解超越超級計算機即量子計算優越性,是量子計算發展的第一個裡程碑。

構建“祖沖之二號”——

成功實現超導體系“量子計算優越性”

中國科學技術大學中科院量子信息與量子科技創新研究院潘建偉、朱曉波、彭承志等組成的研究團隊與中科院上海技術物理研究所合作,構建了66比特可編程超導量子計算原型機“祖沖之二號”,實現了對“量子隨機線路取樣”任務的快速求解。根據現有理論,“祖沖之二號”處理的量子隨機線路取樣問題的速度比目前最快的超級計算機快7個數量級。這一成果是我國繼光量子計算原型機“九章”后在超導量子比特體系首次達到“量子計算優越性”裡程碑。

有關負責人介紹,量子計算優越性的成功演示標志著量子計算研究進入到發展的第二階段,開始量子糾錯和近期應用的探索。“祖沖之二號”採用二維網格比特排布芯片架構,直接兼容表面碼量子糾錯算法,為量子糾錯並進一步實現通用量子計算奠定了基礎。同時,“祖沖之二號”的並行高保真度量子門操控能力和完全可編程能力,有望在特定領域找到有實用價值的應用,預期應用包括量子機器學習、量子化學、量子近似優化等。

成功研制“九章二號”——

比目前最快的超級計算機快億億億倍

據悉,中國科學技術大學潘建偉、陸朝陽、劉乃樂等組成的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,發展了量子光源受激放大的理論和實驗方法,構建了113個光子144模式的量子計算原型機“九章二號”,並實現了相位可編程功能,完成了對用於演示“量子計算優越性”的高斯玻色取樣任務的快速求解。

根據現有理論,“九章二號”處理高斯玻色取樣的速度比目前最快的超級計算機快億億億倍。這一成果再次刷新了國際上光量子操縱的技術水平,進一步提供了量子計算加速的實驗証據。相關論文今天以“編輯推薦”的形式發表在國際學術期刊《物理評論快報》上。(李依環、實習生丁元賀)

(責編:丁元賀(實習生)、熊旭)

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